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
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(CWcontinuous wave laser)和脉冲激光器(pulsedlaser)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
• 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O<t≤t，求n2(t)?W13Wi3(t)0t>todn = nWi; - n;(Ss2 + Al)dtdnJ2)2i(v, Vo)vN, - n2(S21 + A21) + ngS32nJidtnj +n2+n3=nf2dN(V, Vo)UN, - (ndtfiTRl
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)？ = 0 ( ) 13 13 W W t 0 0 0 t t t t R l l l l l N n N f f n dt dN n n n n n N n S A n S f f n dt dn nW n S A dt dn = − − + + = = − − − + + = − + ( ) ( , ) ( ) ( , ) ( ) ( ) 1 2 1 0 1 2 2 1 2 3 1 2 1 0 2 2 1 2 1 3 3 2 1 2 2 2 1 1 3 3 3 2 3 1 3
nS32 = n,W3(t)S32>>W13 →> n3~(dtni未形成自激振荡或在阈值附近时可忽略受激辐射dn2A2n2S3= n,Wi3(t)[n -nz(t)]1-nSa2 + A,dtn2An2 =A, + S21o<t≤t.A21 +n2
S32>>W13 n30 0 3 dt dn ( ) 1 13 1 3 32 nW t n S = 未形成自激振荡或在阈值附近时可忽略受激辐 射 2 2 1 2 1 1 3 2 2 ( ) ( )[ ( )] A n t W t n n t dt dn = − − − + = − + W t A e W A W n n t 1 1 3 2 2 1 ( ) 1 1 1 3 2 2 1 1 1 3 2 (0 ) 0 t t 32 1 32 31 21 2 21 21 S S A A A S = + = +
-tot>t,时, W,(t)=0, n,(t)=n,(to)e当t=t,时，n2(t)达到最大值；当t>t,时，n2(t)因自发辐射而指数衰减若激励持续时间t。>>Tz(t2当t。>>t,时,2=A,+Snz(t)已完成了增长过程而达到稳定值，nWi3n可用稳态来处理A21 + nWi3n2
( ) 0 13 2 2 0 0 2 2 1 ( ) 0 ( ) ( ) t t A t t W t n t n t e − − = = 时， ， 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。 ( ) , ) t 1 t ( 2 0 2 2 1 2 1 0 2 2 已完成了增长过程而达到稳定值 若激励持续时间 ，当 时， n t A S + = 1 13 2 21 1 13 2 ( ) W A W n n t + 可用稳态来处理。