ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Кинетические уравнения для описания одномодового лазера, Уравнение для разности населенностей из "Физика мощного лазерного излучения " При построении лазера надо решить две ключевые проблемы обеспечить получение инверсной заселенности рабочих квантовых состояний (чтобы усиление за счет вынужденно о излучения доминировало над ослаб-лсггием оптического излучения из-за потерь) и создать достаточно высокодобротный оптический резонатор. Первая проблема решается при помощи того или иного источника накачки, создающего и поддерживающего инверсную заселенность рабочего перехода (рис. 1.1 ), вторая - путем установки отражающих зеркал, формируюодих стационарную конфигурацию электромагнитного поля — гак называемых собственных мод оптического резонатора (рис. Лб). В резонаторе устанавливается стационарное распределение электрического и магнитного полей световой волны в поперечном (поперечные моды) и продольном (продольные моды) направлениях по отношению к оси резонатора. Сплошными линиями на рис. 1Лб показан ход лучей нормалей к фронту волны последний дан штриховыми линиями в различных сечениях пучка. В каждой точке поверхности зеркал кривизна фронта собственных мод оптического поля в точности совпадает с кривизной поверхности зеркал. [c.10] Наиболее просто кршетические уравнения записываются для одномодового лазера — лазера, конфигурация поля внутри резонатора которого представлена основной поперечной модой (т.е. является наинизшей модой по поперечным индексам) и единственной продольной модой (т.е. из возможного большого числа продольных мод в генерации представлена только одна). [c.10] ИЗ первых, основных принципов — в данном случае из квантовых уравнений движения для ансамбля частиц и квантовых или, чаще, классических (максвелловских) уравнений для электромагнитного поля. Мы избрали первый путь из соображений наглядности и простоты. [c.11] Применимость этой модели к анализу реальных экспериментальных ситуаций каждый раз должна тщательно проверяться. Однако нетрудно видеть, что такую модель можно использовать в тех случаях, когда активная частица (разумеется, обладающая и другими энергетическими состояниями кроме выделенных двух), будучи возбуждена в другие состояния, практически мгновенно возвращается в одно из двух состояний рабочего перехода, т.е. в тех случаях, когда время жизни активных частиц во всех других состояниях значительно меньше времени жизни в выделенных состояниях модельной двухуровневой системы. [c.12] Простейшие обобщения на случай трех- и четырехуровневых лазерных схем рассматриваются в задачах 1.1 и 1.2. [c.12] Перечислим процессы, влияющие на населенности рабочих уровней и вычислим их скорости, принимая во внимание приход и уход частиц на верхний или нижний уровни рабочего перехода. [c.12] В дальнейшем для целей оценки в этом выражении будем использовать знак равенства и считать N1 2. [c.14] Вернуться к основной статье