chapter 5-5.ppt

§ 均匀加宽连续激光器的稳态工作特性一、模竞争效应(各纵模之间竞争) 设小信号增益系数,损耗假设阈值时, ,其图像为 0 ( ) HG?? 0 ( ) t G G ? ?? ?? 0? osc??? 0 ( ) G?当时,可振荡, 为可振荡的频率宽度。 0 ( ) G ? ?? osc??( L 2N q osc qcL ???? ????由决定) 则能起振的模式数为§ 均匀加宽连续激光器的稳态工作特性一、模竞争效应(各纵模之间竞争) 稳态增益结论: 一般情况下, 均匀加宽稳态激光器的输出应是单纵模, 其频率在增益曲线中心频率附近,其它纵模被抑制而熄灭。... ... g 0 ??? thg 1? 2? 3?增益曲线? 1? 2? 3 g(?)g(? 1) I 1g(? 2) I 2g(? 3) I 3 red > g th?> g th?> g th? blue > g th?> g th?= g th? green = g th?> g th?< g th0 brown < g th0 = g th?< g th0 只有满足: 的纵模才能起振????? 0012 12 ?????? FqF? q 由于均匀加宽,则每一振荡频率均使增益曲线下降,如左图所示 1曲线时, 0 0 0 1 1 G ( G ( G ( q q q ? ????? ?),)均大于,而)= 但由于处I q,I q-1均继续上升, 故曲线继续下降,则时,不能稳定振荡,而是被淘汰,依次类推, 也被淘汰,剩下模继续振荡,最后处饱和,则不再是小信号, 而是,在阈值附近工作, 此时反转离子束也变为阈值时的反转粒子数。 1 q q ? ??, 01 G ( q ? ??)= 1q?? q? q? G( qq?? ??,)= 二、空间烧孔因驻波形成反转粒子数的空间烧孔,则反转粒子数满足条件时,形成振荡,与原来的驻波竞争。实际上,气体中,由气体运动速度快,无法形成空间烧孔,故还是单纵模振荡。固体中,能量转移过程慢,故形成空间烧孔。三均匀加宽单纵模激光器的输出功率、最佳透过率 00 0 t 2 2 H 0 H 0 2 2 H 0S 00 H 0 0 t S 0 0 0 H 0 H 0 0 S S S 0 H 0 G( I G ( - ) +( ) 2 G( I G ( I ( - ) ( ) 1 ) 2 I G ( G( I G I1I G ( G ( 2G ( I I 1 I 1 I 1 2 G ( I 2 P l