非均匀加宽工作物质的增益饱和 在<I时,得到与光强无关的的小信号增 益系数 8;(v)= 8;(v1,v)=△n21(v1,v) 8丌Vo 小信号增益系数和频率的关系完全取决于线 型函数8(,)当1可与/比拟时,g(,l1)的 值将随/的增加而减少,强度为n的光入射 时获得的增益系数是小信号时的1+1n/1,)2 倍。此即非均匀加宽情况下的增益饱和效应 饱和效应的强弱与频率无关
( , ) ( , ) ~ 8 ( ) 2 1 1 0 0 2 1 0 0 0 2 1 2 1 0 g n A n gi i = = • 在 时，得到与光强无关的的小信号增 益系数 • 小信号增益系数和频率的关系完全取决于线 型函数 。当 可与Is比拟时， 的 值将随 的增加而减少，强度为 的光入射 时获得的增益系数是小信号时的 倍。此即非均匀加宽情况下的增益饱和效应 • 饱和效应的强弱与频率无关。 非均匀加宽工作物质的增益饱和 s I I 1 ( , ) ~ gi 1 0 1 I ( , ) 1 1 g I i 1 I 1 I 1 2 (1 ) 1 − + s I I
·若非均匀加宽属多普勒加宽 8(=4°,=M0b2421m2y2 4zv△vD丌 g()为中 n02h2 g?(v1) 87△ vp Vz exp[-(4h2N△vp 心频率处 的小信号 g?(v)exp[-(4n2) 增益系数 g,(v1,1n)=8 lx i.exp[-(4hn 2)1-102 8;(v1)_g(V) △ 1+ D
( ) exp[ (4ln 2)( ) ] exp[ (4ln 2)( ) ] 2 ln 2 8 ( ) 1 0 2 0 0 1 0 2 2 0 0 2 1 2 1 0 D i D D i g A n g − = − − − = 1 2 2 0 2 1 2 0 2 1 0 0 0 ) ln 2 ( 4 ( ) D i A g n n = = • 若非均匀加宽属多普勒加宽 exp[ (4ln 2)( ) ] 1 ( ) 1 ( ) ( , ) 0 1 0 2 0 1 0 1 1 1 1 D s i s i i I I g I I g g I − − + = + = 为中 心频率处 的小信号 增益系数 ( ) 0 0 gi
二烧孔效应(Hole- burning) 在非均匀加宽工作物质中,反转集居数密度 △n按表观中心频率ν有一分布。在小信号情况 下,其分布函数为8(v,),处在vv+dv范围 内的粒子的反转集居数密度为 △n(v)dv=△ng;(v,vo)dv ·表观中心频率为v的粒子发射一条中心频率为 、线宽为Δv的均匀加宽谱线。这部分粒子 在准单色光作用下的饱和行为可以用均匀加 宽情况下得出的公式描述
二 烧孔效应 (Hole-burning) n d n gi ( , )d ~ ( ) 0 0 0 = • 在非均匀加宽工作物质中，反转集居数密度 n按表观中心频率有一分布。在小信号情况 下，其分布函数为 ，处在~+d范围 内的粒子的反转集居数密度为 • 表观中心频率为的粒子发射一条中心频率为 、线宽为H的均匀加宽谱线。这部分粒子 在准单色光作用下的饱和行为可以用均匀加 宽情况下得出的公式描述。 ( , ) ~ gi 0