Ppt h p nV 2 F s
h p V
1 21 ( , 0 )l
h p nV 21
n n2t 2
E pt
end
一 激光器的振荡阈值(threshold)
Operation at threshold 阈值反转集居数密度 阈值增益系数 连续或长脉冲激光器的阈值泵浦功率 短脉冲激光器的阈值泵浦能量
(一)阈值反转集居数密度 (population inversion density at threshold)
能否产生振荡,取决于增益与损耗的大小。 谐振腔的长度L往往大于工作物质的长度l, 假设谐振腔中光束体积为VR,工作物质中的 光束体积为Va,谐振腔中折射率均匀分布, 则第l个模式的光子数变化的方程
L为谐振腔 光程长度
c
d ( NlVR ) NlVR f2 (n2 n1 ) 21 ( , 0 ) NlVa dt f1 Rl
n nt 21 ( , 0 )l
0
• 不同模式具有不同的21(,0)值,频率为0的 模式阈值最低,表示为 n ( )
t 0
21l
(二)阈值增益系数
激光自激振荡时,小信号增益系数满足
g ( ) g t
0
l
• 不同纵模具有相同的,因而具有相同的阈 值gt。
V为工作物质的体积, p为泵浦光频率
Ppt
h p n2tV
F s
h p V
F s 21 ( , 0 )l
2、三能级激光器的阈值泵浦功率
参与激光作用的下能级是基态,有
n nt n2t 2
n2 n1 nt n2 n1 n