激光原理與技術--第二章激光器的工作原理-展示頁
2025-03-02 10:07本頁面
【正文】 定模式 33 L2Cq1qq ????? ??? ?縱模的頻率間隔： q階縱模頻率可以表達為： L2Cqq ?? ??34 例 1 HeNe 激光器諧振腔長 50 cm，激射波長 ，熒光光譜線寬為： 求：縱模頻率間隔，諧振腔內(nèi)的縱模序數(shù)及形成激光振蕩的縱模數(shù)； GHzHzmmnLc s ec1032 818 ????????? ??671 10522 ??????? ??mmLqq? 解 : 9q ????5Hz103 8 9q ????????35 激光的產(chǎn)生 激光振蕩示意圖 36 粒子數(shù)反轉激勵條件 ?三能級系統(tǒng) 1E2E激光的產(chǎn)生有三個能級 下能級，基態(tài)能級： 上能級，亞穩(wěn)態(tài)能級 : 泵浦帶，抽運高能級： 3E37 3231 SS ??3231 SA ??粒子在能級間躍遷的過程 基態(tài) 設處于基態(tài)的粒子數(shù)為 ， 泵浦源 將粒子由基態(tài)抽運到高能級 ； 1n PW3E高能級 設處于高能級的粒子數(shù)為 3n 無輻射躍遷 激光亞穩(wěn)態(tài) 自發(fā)輻射 基態(tài) 無輻射躍遷 基態(tài) 32S31A31S三能級系統(tǒng) 38 三能級系統(tǒng)速率方程 亞穩(wěn)態(tài) 亞穩(wěn)態(tài)能級的粒子數(shù)為 2n2121 SA ?? 自發(fā)輻射 基態(tài) 無輻射躍遷 基態(tài) 受激輻射 基態(tài) 受激吸收 基態(tài) 21A21S21W12W39 三能級系統(tǒng) 三能級系統(tǒng)速率方程 ? ?3231313 SAnWndtdn P ???? ? 323212122121212 SnSAnWnWndtdn ?????nnnn ??? 321各個能級粒子數(shù)隨時間變化的方程為 ： n: 總的粒子密度 40 三能級系統(tǒng) ?至少要把系統(tǒng)的粒子總數(shù)一半以上提升到較高的激光態(tài)能級，才可能造成粒子數(shù)反轉分布 ?在三能級系統(tǒng)中， E2能級應是亞穩(wěn)態(tài)，自發(fā)躍遷幾率 A21較小，這樣在介質中造成粒子數(shù)反轉分布所需要的激勵條件就要低很多 ?典型 —— 紅寶石激光器 41 四能級系統(tǒng) 42 、 間的能量間隔值較熱運動能量 大得多，因而 幾乎不會有粒子從 因熱運動躍遷到 。 ?激光器腔長越大，相鄰縱模的頻率間隔越小，同樣的熒光譜線線寬內(nèi)可以容納的縱模數(shù)越多。 平行平面腔中平面波的往返傳播 光腔中的駐波 ??? 2q ??相位差： 光學長度： L2L2 / ???????? 2qL22 ????駐波條件 (光波波長和平行平面腔腔長 )： 2q2qLq??? ????諧振頻率 (頻率和平行平面腔腔長 )： L2Cqq ?? ??18 縱模 縱向的穩(wěn)定場分布 ? 激光的縱模 (軸模
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