Квантовая и оптическая электроника. Практикум. Евтушенко Г.С - 11 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ТПУ | Томск

Составители: 

Рубрика: 

11
p
2
21
21 ν p
2
1
B
t
NNN
1
2B ρ B
t
⎛⎞
−
⎜⎟
⎝⎠
−=⋅
⎛⎞
⋅⋅++
⎜⎟
⎝⎠
. (11)
Из (1.11) следует, что с ростом плотности энергии ρ
ν
поля, воздей-
ствующего на квантовую систему, уровень инверсии населенностей
снижается и в пределах при ρ
ν
→ ∞ N
2
= N
1
= N/2. Это явление называет-
ся насыщением. Чем выше скорость возбуждения В
р
, тем при больших
значениях ρ
ν
оно наступает.
Производя подстановку (11) в (6), можно видеть, что спектральный,
а следовательно, и интегральный коэффициенты квантового усиления
нелинейно зависят от интенсивности излучения, распространяющегося
в активной среде, и уменьшаются с ростом I(ν). В таком случае говорят
о насыщении квантового усиления, а коэффициенты α(ν) и α при ρ
ν
= 0
называют ненасыщенными.
Способы создания инверсии населенностей
Процесс возбуждения лазерного вещества, приводящий к возник-
новению лазерной активной среды вследствие нарушения равновесного
распределения электронов (атомов) по энергетическим уровням и появ-
ления инверсионного состояния, называется накачкой лазера. В зависи-
мости от свойств вещества (фазового состояния, химического состава)
применяют тот или иной способ накачки: оптический, электрический,
химический, тепловой.
В
первом квантовом приборе – молекулярном генераторе на пучке
молекул аммиака – инверсия населенностей достигалась сортировкой
молекул по энергиям с помощью неоднородного электрического поля.
При оптической накачке излучение мощного источника света по-
глощается веществом и на некоторых возбужденных уровнях (реальной
многоуровневой системы) накапливается избыточное по сравнению с
равновесным (2) число атомов. Но распределение атомов
по другим
уровням может сохраниться равновесным. Вследствие излучательных
переходов, с возбужденных уровней возникает дополнительное свече-
ние (избыточное над тепловым излучением), называемое люминесцен-
цией. Длина волны люминесцентного свечения, как правило, отличается
от длины волны возбуждающего излучения. Электрическая накачка в
газах осуществляется с помощью электрического разряда в газовой сме-
си, создающего высокую концентрацию
возбужденных атомов или ио-
нов.

Страницы