深圳大学：《激光原理》课程教学课件（PPT讲稿）第四章 激光振荡特性 第三部分 输出功率与能量

（一）激光器稳态工作的建立当g(v)>g,时，dN/dt>0，腔内光强不断增加。无限增加?如果腔内某一振荡模式的频率为V。，开始时，由于g(vg,lv)>g.，腔内光强Iv.逐渐增加，同时由于饱和效应，g(vg,Ivq)将随Ivg的增加而减少，但只要g(vg,lvg)仍比g,大，这一过程就将继续下去，即Ivg继续增加，g(vq,lvq)不断减小，直到g(vg,v。)=g,=8/1,增益和损耗达到平衡，Iv.不再增加。这时，激光器建立了稳定工作状态

（一）激光器稳态工作的建立 如果腔内某一振荡模式的频率为q，开始时，由于 q gt g I q ( ,  )  , 腔内光强Iq逐渐增加，同时由于饱 和效应，g(q ,Iq ) 将随Iq的增加而减少，但只 要g(q ,Iq ) 仍比gt大，这一过程就将继续下去， 即Iq 继续增加， g(q ,Iq ) 不断减小，直到 g I g l q t q ( ,  ) = = ,增益和损耗达到平衡，Iq不再 增加。这时，激光器建立了稳定工作状态。 当g 0 ()>gt时，dNl /dt>0，腔内光强不断增加。无限增加?

·当外界激发作用增强时，小信号增益系数g(v)增大，此时I必须增大到一个更大的值才能使g(vg,va)降低到g,并建立起稳定工作状态，因此激光器的输出功率增加。·稳态工作时的大信号增益系数总是等于gt·结论：在一定的激发速率下，即当g°(v)一定时，激光器的输出功率保持恒定；当外界激发增强时，输出功率随之上升，但在一个新的水平上保持恒定

• 当外界激发作用增强时，小信号增益系数g 0 () 增大，此时Iq必须增大到一个更大的值才能 使g(q ,Iq ) 降低到gt并建立起稳定工作状态， 因此激光器的输出功率增加。 • 稳态工作时的大信号增益系数总是等于gt 。 • 结论：在一定的激发速率下，即当g 0 ()一定 时，激光器的输出功率保持恒定；当外界激 发增强时，输出功率随之上升，但在一个新 的水平上保持恒定

(二)连续或长脉冲激光器的输出功率1、均匀加宽单模激光器??腔内平均光强Ivq在驻波型激光器中，腔内存在着沿腔轴方向传播的光I和反方向传播的光I，二者同时参与饱和作用如果T<<1，稳态工作时增益系数也很小，近似认为I=I.，腔内平均光强Ivg=2 I+gh(vg)d稳态情况下，gh(vg,Iv)=g,V求得腔内平均光强为s

（二）连续或长脉冲激光器的输出功率 1、均匀加宽单模激光器 ??腔内平均光强Iq 在驻波型激光器中，腔内存在着沿腔轴方向传播的光 I+和反方向传播的光I-，二者同时参与饱和作用 如果T<<1，稳态工作时增益系数也很小，近似认为 I+ =I-，腔内平均光强Iq=2 I+。 稳态情况下， 0 ( ) 1 ( ) q H q s q g I l I     = + 求得腔内平均光强为 0 ( ) ( ) 1 q H q s q g l I I       = −       ( , ) H q t q g I g   =