Методические указания к лабораторным работам по курсу "Основы физики лазеров". Летута С.Н. - 42 стр.

                                                             γ 1
                N 2n = σ a N 0 − σ a N 2n + (σ T − σ a )N T +     ,        (3.8)
                                                             l  σ
                                                                 e

     где l - длина активной среды;
         γ - потери за один проход (точнее, логарифмические потери за
проход, обусловленные пропусканием зеркал и внутренними потерями).
     При выводе этого уравнения учтены также выражения (3.7) и (3.3). Насе-
ленность триплетного состояния N Tn при пороговых условиях находим из
уравнения (3.5) при подстановке в него dN dt = 0 . Это приводит к следующему
результату:
                     N Tn = K ST τ T N 2n .                              (3.9)

      Подставляя (3.9) в (3.8), получаем

                 σ     σ −σa                σa        γ
          N 2n 1 + a − T    K ST τ T       =  N0 +      .               (3.10)
                 σe       σe                 σe      σ el

Так как N 2n - положительная величина, то выражение в скобках должно быть
положительным. Если предположить, что на длине волны излучения лазера
σ a σ e << 1 , то получим следующее условие:

                                          σe
                                 τT <              .                        (3.11)
                                        σ T K ST

     Если это условие не выполняется , то данный лазер не может работать в
непрерывном режиме. Из выражения (3.11) следует: вынужденное излучение
должно по крайней мере скомпенсировать потери, связанные с триплет - три-
плетным поглощением. Действительно если предположить, что

                                Be N 2n > BT N Tn ,                         (3.12)

то, из (3.9) и (3.7) сразу получаем условие (3.11). Если (3.11) не выполняется, то
лазер может работать только в импульсном режиме и то при условии, что время
нарастания импульса накачки меньше некоторого определенного значения. Ра-
ди простоты рассмотрим лишь случай когда τ T → ∞ . Сделаем следующие под-
становки в уравнение (3.4): W = a t - импульс накачки нарастает со временем
по линейному закону; q = 0 - генерация еще не наступила; dn dt = 0 - время ре-
лаксации гораздо меньше времени нарастания импульса накачки; N1 ≈ N 0 - т.е.
предполагается, что ( N 2 , N T ) << N 0 . Таким образом, находим

48