激光原理復(fù)習體第六版-文庫吧資料
2025-04-23 06:03本頁面
【正文】 擬時，受激輻射造成的上能級集居數(shù)衰減率就可以與其它弛豫過程（自發(fā)輻射及無輻射躍遷）造成的衰減相比擬。三能級系統(tǒng)速率方程組：各能級集居數(shù)隨時間變化的方程和激光器腔內(nèi)的光子數(shù)密度隨時間變化的規(guī)律四能級系統(tǒng)速率方程組 說明均勻加寬和非均勻加寬工作物質(zhì)中增益飽和的機理，并寫出激光增益的表達式。非均勻加寬的特點：原子體系中不同原子向譜線的不同頻率發(fā)射，或者說，每個原子只對譜線內(nèi)與它的表觀中心頻率相應(yīng)的部分有貢獻，因而可以區(qū)分譜線上的某一頻率范圍是由哪一部分原子發(fā)射的。每個原子都以整個線型發(fā)射，不能把線型函數(shù)上的某一特定頻率和某些特定原子聯(lián)系起來，即每一發(fā)光原子對光譜線內(nèi)任一頻率都有貢獻。如何定義線型函數(shù)和譜線寬度？P(n)是描述自發(fā)輻射功率按頻率分布的函數(shù)。非均勻加寬的特點：原子體系中不同原子向譜線的不同頻率發(fā)射。加寬類型有均勻加寬，非均勻加寬，綜合加寬。結(jié)論：高斯光束經(jīng)任何光學系統(tǒng)變換時服從ABCD公式，由光學系統(tǒng)對傍軸光線的變換矩陣所決定。在一般穩(wěn)定腔中1 腔的菲涅爾數(shù)：定義穩(wěn)定球面腔的有效菲涅耳數(shù) 對一般穩(wěn)定球面腔，每一個反射鏡對應(yīng)著一個有效菲涅耳數(shù)，然后按共焦腔的單程衍射損耗曲線查得一般穩(wěn)定球面腔的損耗值。1 計算一般穩(wěn)定球面腔的主要參數(shù)：腰斑的光斑尺寸這里的f是等效后的焦距。而任何一個穩(wěn)定球面腔唯一地等價與一個共焦腔。自再現(xiàn)模經(jīng)一次往返所發(fā)生的相移稱為往返相移，該相移等于2∏的整數(shù)倍，這就是模的諧振條件的面本征函數(shù)為復(fù)數(shù)函數(shù)，它的模||描述鏡面上場的振幅分布，二期輻角arg描述鏡面上場的相位分布本征值：模描述自在現(xiàn)摸的單程損耗，它的輻角描述了自在現(xiàn)模的單程相移方形鏡花斑圖樣 圓形鏡橫模的花斑圖樣1 腰斑的大小=、腰斑位置在共焦腔的焦平面處，鏡面上的光斑大小=，腔內(nèi)光斑尺寸大小。傍軸光線在腔內(nèi)完成一次往返總的變化矩陣為當凹面鏡向著腔內(nèi)時，R取正值；當凸面鏡向著腔內(nèi)時，R取負值激光諧振腔的穩(wěn)定性條件，其中當凹面鏡向著腔內(nèi)時，R取正值，當凸面鏡向著腔內(nèi)時，R取負值自在現(xiàn)模當通過的孔闌數(shù)足夠多的時候，鏡面上唱的相對振幅和相位分布將不再發(fā)生變化。無源諧振腔的Q值Q= v為腔內(nèi)的諧振頻率，l表示光腔長度。其中前兩項為選擇損耗，后兩項稱為非選擇損耗 單程損耗因子。起初，光強慢慢增加，但隨著光強的怎家增益系數(shù)慢慢減小最后當增益系數(shù)等于損耗系數(shù)是可求得腔內(nèi)最大光強，這種不管初始光強多么微弱，只要放大器足夠長，就總可形成確定的最大光強振蕩條件：單程小信號增益系數(shù)大于單程損耗系數(shù)。熱平衡狀態(tài)集居數(shù)分布滿足玻爾茲曼分布只有當外界向物質(zhì)供給能量從而使物質(zhì)處于非平衡狀態(tài)才能實現(xiàn)集居數(shù)反轉(zhuǎn)。受激吸收：處于低能態(tài)的原子，在頻率為v的輻射場作用下，吸收一個能量為hv的光子并向能態(tài)躍遷受激吸收躍遷概率用描述。自發(fā)躍遷幾率用描述 表示能級壽命。相干時間t與光源頻帶寬度
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