ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Фотонная модель одномодового лазера из "Лазерная светодинамика " Рассмотрим фотоны только одного сорта, число которых обозначим через п. Так как в последующем нас интересует картина физических процессов в реальном лазере, мы будем пренебрегать скоростью спонтанных переходов WN (см. разд. 2.1). Ниже мы увидим, что скорость вынужденного излучения (N2 Ni) Wn играет совершенно другую роль, чем скорость WN . Это проявляется в статистических свойствах лазерного излучения, которые будут рассмотрены позднее. [c.78] находящиеся на уровне 2, могут переходить в основное состояние в результате безызлучательных переходов, т. е. без испускания фотонов. Такие процессы могут быть вызваны, например, столкновениями в газе или взаимодействием между атомами и решеточными колебаниями в твердом теле. Скорость таких переходов, конечно, пропорциональна числу возбужденных атомов Соответствующий коэффициент пропорциональности обозначим символом ш,2. [c.79] Если пренебречь здесь последним членом, то можно легко найти решение этого дифференциального уравнения, которое свидетельствует о том, что О релаксирует к значению за время Т (см. упражнение). [c.80] Вывод о том, что ниже порога генерации нет фотонов, обусловлен тем, что мы пренебрегли спонтанным излучением. Мы сможем учесть его значительно позже, когда будем рассматривать в гл. 10 квантовую теорию лазера. [c.82] Это уравнение можно интерпретировать следующим образом. Пока накачка лазера слаба, инверсия мала и даже отрицательна. [c.83] В ЭТОМ случае (DoW—2х) 0 и вся правая часть уравнения (4.23) отрицательна, т. е. dnldi 0. Даже если в начальный момент имеется некоторое количество фотонов, например за счет спонтанного излучения, число фотонов убывает экспоненциально. Если увеличивать интенсивность накачки, получим, наконец (DQW—2х) 0. Так как обычно в начале лазерной генерации число фотонов предполагается малым, можно пренебречь членом, квадратичным по п, в выражении (4.23) по сравнению с линейным. [c.83] Указание Используйте определения величин к и W, данные в разд. 2.1. [c.84] Проанализируйте временную зависимость п ( ). [c.85] Указание Воспользуйтесь уравнениями (4.15) и (4.11) и результатами упражнения 3. [c.85] Вернуться к основной статье