激光原理第四章習(xí)題解答-資料下載頁
2025-06-07 20:46本頁面
【正文】 3其中，由(3)式和(2)式可得:整理得:將(4)代入(1)式:整理得：其中，Δn0是小信號(hào)反轉(zhuǎn)粒子數(shù)密度。(2) 當(dāng)ν1=ν0時(shí)，(3) 高功率的激光系統(tǒng)中當(dāng)時(shí)，22 設(shè)有兩束頻率分別為和，光強(qiáng)為和的強(qiáng)光沿相同方向或者相反方向通過中心頻率為的非均勻加寬增益介質(zhì)。試分別劃出兩種情況下反轉(zhuǎn)粒子數(shù)按速度分布曲線，并標(biāo)出燒孔位置。分析:非均勻加寬的特點(diǎn)是增益曲線按頻率分布，當(dāng)有外界入射光以一定速度入射時(shí)，增益曲線對(duì)入射光頻率敏感，且產(chǎn)生飽和效應(yīng)的地方恰好是外界光場頻率對(duì)應(yīng)處，而其他地方則不會(huì)產(chǎn)生增益飽和現(xiàn)象。當(dāng)然，產(chǎn)生增益飽和的頻率兩邊一定頻譜范圍內(nèi)也會(huì)產(chǎn)生飽和現(xiàn)象，但是與外界光場對(duì)應(yīng)的頻率出飽和現(xiàn)象最大最明顯。設(shè)外界光場以速度入射，作為增益介質(zhì)，感受到的表觀頻率為：，當(dāng)增益介質(zhì)的固有頻率時(shí)，產(chǎn)生激光（發(fā)生粒子數(shù)反轉(zhuǎn)）而發(fā)生粒子數(shù)翻轉(zhuǎn)所對(duì)應(yīng)的速度為：正方向：負(fù)方向：一、當(dāng)都是正方向入射時(shí)，兩束光對(duì)應(yīng)的速度分別為：也就是說在反轉(zhuǎn)粒子數(shù)按速度分布圖上，在速度等于和處形成反轉(zhuǎn)粒子數(shù)飽和效應(yīng)。根據(jù)公式（）對(duì)于，孔的深度為：對(duì)于，孔的深度為：又因?yàn)榫€型函數(shù)以為對(duì)稱形式，且兩個(gè)入射光產(chǎn)生燒孔的位置也以為中心對(duì)稱分布，因此，產(chǎn)生燒孔的兩個(gè)對(duì)稱位置處的小信號(hào)反轉(zhuǎn)粒子數(shù)相等，即，因此，兩個(gè)燒孔的深度相比，因?yàn)?，所以兩個(gè)孔的深度入射光強(qiáng)大的反轉(zhuǎn)粒子數(shù)深度大。即：兩孔深度比：二、兩束光相對(duì)進(jìn)入增益介質(zhì)類似上面的分析可得到：，可見燒孔位置重合，燒一個(gè)孔因?yàn)閮蓚€(gè)光強(qiáng)不同的外場同時(shí)作用于某一品率處而產(chǎn)生增益飽和（反轉(zhuǎn)粒子數(shù)飽和），因此，次品率處的光強(qiáng)是兩個(gè)光強(qiáng)的和，因此，燒孔深度為解答完畢
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