董事会议事规则（制度范本、DOC格式）.doc

第四章激光振荡特性
讨论激光器的振荡条件、激光形成过程、模竞争效应、激光输出功率或能量、弛豫振荡效应等基本特性。
基本处理方法:速率方程近似及工作物质增益饱和
激光器按泵浦方式可分为连续激光器(CW—continuous wave laser )和脉冲激光器(pulsed laser)两大类。
连续激光器:激光工作物质的激励和相应的激光输出,在一段较长的时间内以连续的方式进行
脉冲激光器:激励和相应的激光输出,从时间上呈现出脉冲的过程
以三能级系统红宝石的激励过程为例
粒子数密度为n的红宝石被一矩形脉冲激励光照射,激励几率,求n2(t)?
S32>>W13 n30
未形成自激振荡或在阈值附近时可忽略受激辐射
当t=t0时,n2(t)达到最大值;当t>t0时, n2(t)因自发辐射而指数衰减。
可用稳态来处理。
则在整个激励持续时间,n2(t)处在
结论:脉冲激光器中,由于脉冲泵浦持续时间短,在尚未达到新的平衡之前,过程就结束了,所以在整个工作过程中,各能级的粒子数及腔内光子数均处于剧烈变化中,系统处于非稳态。而连续激光器中各能级粒子数及腔内辐射则处于稳定状态。
非稳态是系统打破原有热平衡状态到达新的稳态过程的一个阶段。
不断增长的非稳定状态。
如果脉冲泵浦持续时间t0>>2(长脉冲),脉冲激光器也达到稳定状态,因此长脉冲激光器也可看成一个连续激光器。
小结:
连续激光器与脉冲激光器的理论处理方法
激光器振荡阈值条件(nt, gt, Ppt, Ept)
激光器的振荡模式
起振与稳定工作条件
激光器输出功率与能量
弛豫振荡效应
单模激光器的线宽极限
频率牵引
Sum-up
n2t
阈值泵浦功率Ppt
阈值泵浦能量Ept
一般表达式
四能级系统
三能级系统
小结:
均匀加宽激光器
1、增益曲线均匀饱和引起模式竞争,导致理想情况下,输出应是单纵模的
2、增益的空间烧孔引起纵模的空间竞争导致多模振荡(气体、固体?)
小结:
非均匀加宽激光器一般多纵模振荡,也存在模式竞争(烧孔重叠)