激光器的振荡模式 In this section we contemplate the effect of homogenous or inhomogenous broadening on the laser oscillation 均匀加宽激光器中的模竞争 非均匀加宽激光器的多纵模振荡
二 激光器的振荡模式 •In this section we contemplate the effect of homogenous or inhomogenous broadening on the laser oscillation. •均匀加宽激光器中的模竞争 •非均匀加宽激光器的多纵模振荡
(一)均匀加宽激光器中的模竞争 1增益曲线均匀饱和引起的自选模作用 Q:如果有多个模式的谐振频率落在均匀加宽 增益曲线范围内,且小信号增益系数g()都 大于g',这些模式是否都能维持稳态振荡? Mode competition
（一）均匀加宽激光器中的模竞争 1 增益曲线均匀饱和引起的自选模作用 Q：如果有多个模式的谐振频率落在均匀加宽 增益曲线范围内，且小信号增益系数g 0 ()都 大于gt，这些模式是否都能维持稳态振荡？ Mode competition
gI g(v) 均匀加宽 3 激光器中 建立稳态 振荡过程 中的模竞 争 a-1如o +1
均匀加宽 激光器中 建立稳态 振荡过程 中的模竞 争
结论:在均匀加宽激光器中,几个满足阈值 条件的纵模在振荡过程中互相竞争,结果总 是靠近中心频率v的一个纵模得胜,形成稳 定振荡,其它纵模都被抑制而熄灭。理想情 况下,均匀加宽稳态激光器的输出应是单纵 模的,其频率总是落在谱线中心附近。(The ideal homogeneously broadened laser can oscillate only at a single frequency
• 结论：在均匀加宽激光器中，几个满足阈值 条件的纵模在振荡过程中互相竞争，结果总 是靠近中心频率0的一个纵模得胜，形成稳 定振荡，其它纵模都被抑制而熄灭。理想情 况下，均匀加宽稳态激光器的输出应是单纵 模的，其频率总是落在谱线中心附近。(The ideal homogeneously broadened laser can oscillate only at a single frequency.)
2空间烧孔引起多模振荡 频率为ν的纵模在腔内形成稳定振荡时,腔 内形成一个驻波场,波腹处光强最大,波节 处光强最小,使轴向各点的反转集居数密度 和增益系数不同,波腹处增益系数(反转集 居数密度)最小,波节处增益系数(反转集 居数密度)最大,这种现象称为增益的空间 烧孔效应( spatial hole burning)
频率为的纵模在腔内形成稳定振荡时，腔 内形成一个驻波场，波腹处光强最大，波节 处光强最小，使轴向各点的反转集居数密度 和增益系数不同，波腹处增益系数（反转集 居数密度）最小，波节处增益系数（反转集 居数密度）最大，这种现象称为增益的空间 烧孔效应 (spatial hole burning)。 2 空间烧孔引起多模振荡