激光原理第四章習(xí)題解答(參考版)
2025-06-10 20:46本頁面
【正文】 即：兩孔深度比：二、兩束光相對進(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。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)。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應(yīng)處，而其他地方則不會(huì)產(chǎn)生增益飽和現(xiàn)象。(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)。(3) 證明時(shí)。(1) 試證明在穩(wěn)態(tài)情況下，在具有洛倫茲線型的均勻加寬介質(zhì)中，反轉(zhuǎn)粒子數(shù)表達(dá)式具有如下形式：，其中，Δn0是小信號(hào)反轉(zhuǎn)粒子數(shù)密度。(設(shè)頻率為ν1和ν2的光在介質(zhì)里的平均光強(qiáng)為IνIν2)解：在腔內(nèi)多模振蕩條件下，：，增益系數(shù)與反轉(zhuǎn)粒子數(shù)成正比，即：把修正后的反轉(zhuǎn)粒子數(shù)表達(dá)式代入上式，得到：因此，所求第一問“頻率為ν的弱光的增益系數(shù)”為：第二問“頻率為ν1的強(qiáng)光增益系數(shù)表達(dá)式”為：解答完畢。15 有頻率為νν2的兩強(qiáng)光入射，試求在均勻加寬情況下：(1) 頻率為ν的弱光的增益系數(shù)。根據(jù)大信號(hào)增益曲線表達(dá)式可知，其中心頻率處具有最大增益，即ν1=ν0時(shí)。13 略14
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