第20讲连续激光器工作特性朱广志.pptx

速率方程速率方程增益饱和增益饱和激激 光光 器器工作特性工作特性振荡阈值振荡阈值振荡模式振荡模式输出功率输出功率输出线宽输出线宽弛豫振荡弛豫振荡 放大的放大的自发辐射自发辐射选 模调Q/锁模/放大稳 频增益开关增益开关DFBDFB激光器激光器谐振腔谐振腔理理 论论高斯光束高斯光束无谐振腔无谐振腔激激 光光 器器第五章 激光器的工作特性引 言 激光器分类(工作方式按泵浦方式分类)1.连续激光器稳定工作状态(稳态)在泵浦时间内,各能级粒子数及腔内光子数密度达到 稳定状态。速率方程 代数方程 2.脉冲激光器非稳定状态(非稳态)泵浦持续时间短,各能级粒子数及腔内光子数密度处 于剧烈的变化之中。根据泵浦持续时间t0 及激光上能 级寿命t2对脉冲激光器细分320.1 激光器的阈值条件激光器的阈值条件420.1 激光器的阈值条件激光器的阈值条件520.1 激光器的阈值条件激光器的阈值条件620.1 激光器的阈值条件激光器的阈值条件720.1 激光器的阈值条件激光器的阈值条件820.1 激光器的阈值条件激光器的阈值条件1.四能级系统激光器阈值低于三能级系统。2.三能级系统激光器中光腔损耗的大小对光泵浦阈值功率影响不大，而在四能级系统中，阈值功率正比于光腔损耗。四能级系统阈值功率三能级系统阈值功率3.四能级系统的阈值功率反比于发射截面，而发射截面反比于荧光谱线宽度，因此阈值功率正比于荧光谱线宽度。20.1 激光器的阈值条件激光器的阈值条件1020.2 模式竞争模式竞争1120.2 模式竞争模式竞争1220.2 模式竞争模式竞争1320.3 连续激光器输出功率连续激光器输出功率1420.3 连续激光器输出功率连续激光器输出功率1520.3 连续激光器输出功率连续激光器输出功率1620.3 连续激光器输出功率连续激光器输出功率1720.3 连续激光器输出功率连续激光器输出功率1820.3 连续激光器输出功率连续激光器输出功率1920.3 连续激光器输出功率连续激光器输出功率2020.3 连续激光器输出功率连续激光器输出功率2120.3 连续激光器输出功率连续激光器输出功率2220.3 连续激光器输出功率连续激光器输出功率23习题习题P143：4.7P173：5.6