Методические указания к лабораторным работам по курсу "Основы физики лазеров". Летута С.Н. - 30 стр.

действия излучения с веществом. При когерентном взаимодествии дипольный
момент, индуцированный полем в частицах вещества, не затухает самопроиз-
вольно в течении времени взаимодействия. Это означает, что при когерентных
взаимодействиях длительность импульса должна быть гораздо короче самого
короткого из времен релаксации поляризации активного вещества. Когда дли-
тельность импульса излучения больше времени фазовой памяти вещества,
взаимодействие некогерентно.
     В обычных условиях мощных лазерных усилителей взаимодействие неко-
герентно. Условием некогерентности взаимодействия импульса когерентного
излучения с веществом является условие потери когерентности состояния ве-
щества за время импульса:

                                             1
                               τ имп >>           .                                 (2.35)
                                          2π ∆ν L

Так как усилитель не может усиливать сигналы, длительность которых меньше
обратной ширины полосы пропускания усилителя, то в условиях длинных уси-
лителей с большим усилением условие (35) выполняется практически всегда.
      В условиях некогерентного взаимодействия можно пользоваться обыч-
ными уравнениями переноса энергии, вытекающими из закона сохранения
энергии. Ввиду нестационарности процесса импульсного усиления уравнение
типа (2.21) в обычных производных заменяется уравнением в частных произ-
водных

                               1 ∂I ∂I
                                   +    = (K − β ) I ,                              (2.36)
                               c ∂t ∂ z

где коэффициент усиления K зависит от интенсивности. В импульсном режиме
эффект насыщения, определяющий зависимость коэффициента усиления от ин-
тенсивности сигнала, выражается в виде

                          n 2 n1            g + g 2 Fимп 
                     Z=      −   = Z 0 exp − 1           .                        (2.37)
                          g 2 g1              2 g 2  FS 


      Тогда уравнение переноса для короткого импульса ( τ имп << τ ) принимает
вид

           1 ∂ J ∂ I           1 g1 + g 2 1                             
                                                          ( )
                                                      t

                                                   ∫
                                                         '         '
                +   =  K 0 exp −                   I t   , z d t     − β  I ,   (2.38)
           c ∂t ∂ z            2 g 2     FS   −∞                       




54