Оптическая и квантовая электроника. Светцов В.И. - 25 стр.

неоднородном. Энергия или мощность накачки, при которой достигается
пороговая инверсия для генерации, называется пороговой энергией или
мощностью для генерации.
     Условие самовозбуждения будет выполняться в первую очередь для
колебаний, обладающих наивысшей добротностью, при этом система,
состоящая из активного вещества в оптическом резонаторе, будет перекачивать
энергию в моды резонатора с малыми потерями.
     При увеличении интенсивности накачки выше порога генерации
происходит насыщение инверсии населенностей и усиления. Характер
насыщения усиления в лазере зависит от типа уширения спектральной линии.
При однородном уширении контур спектральной линии в режиме насыщения
не изменяется. При неоднородном уширении увеличение показателя усиления
будет происходить не равномерно по всему контуру, а преимущественно
вблизи частоты v, то есть в общем спектре образуется характерный пик.
Количественно эффект насыщения описывается формулами
                 α оодн
     α одн =                                                       (1.40)
               1+ I / Is
для однородно уширенной линии и
                     α онеодн
     α неодн =                                                     (1.41)
                 (1 + I / I s )   1/ 2

для неоднородно уширенной линии. Здесь αо - ненасыщенный показатель
усиления или показатель усиления слабого сигнала, когда интенсивность
излучения лазера I мала. Величина Is называется параметром насыщения и
зависит от вероятности всех переходов, участвующих в создании инверсии.
      При достижении порога генерация начинается на одной моде,
обладающей наивысшей добротностью и расположенной ближе всех к
максимуму спектральной линии. Это режим одномодовой генерации. При
увеличении интенсивности накачки появляется генерация и на модах с
меньшей добротностью, при этом лазер работает в режиме многомодовой
генерации. Для получения одномодовой генерации при высоких мощностях
накачки принимают специальные меры для селекции мод.




                                         28