激光器的速率方程

關(guān)于激光器的速率方程對輻射場和物質(zhì)的近似處理介質(zhì)：由一群相對靜止、彼此不相關(guān)的粒子組成輻射場：由大量完全等同的光子組成，對于不同的模場認(rèn)為只與該模場的平均光子數(shù)有關(guān)速率方程：一組表征激光工作物質(zhì)各能級上的原子數(shù)以及腔內(nèi)光子數(shù)隨時間變化的微分方程組。用于描述輻射場與粒子之間的相互作用。第2頁,共31頁，2024年2月25日，星期天原子自發(fā)輻射、受激輻射和受激吸收幾率第3頁,共31頁，2024年2月25日，星期天原子自發(fā)輻射、受激輻射和受激吸收幾率的修正第4頁,共31頁，2024年2月25日，星期天原子自發(fā)輻射、受激輻射和受激吸收幾率的修正第5頁,共31頁，2024年2月25日，星期天原子自發(fā)輻射、受激輻射和受激吸收幾率的修正第6頁,共31頁，2024年2月25日，星期天原子自發(fā)輻射、受激輻射和受激吸收幾率的修正第7頁,共31頁，2024年2月25日，星期天原子自發(fā)輻射、受激輻射和受激吸收幾率的修正第8頁,共31頁，2024年2月25日，星期天原子自發(fā)輻射、受激輻射和受激吸收幾率的修正第9頁,共31頁，2024年2月25日，星期天原子自發(fā)輻射、受激輻射和受激吸收幾率的修正第10頁,共31頁，2024年2月25日，星期天原子自發(fā)輻射、受激輻射和受激吸收幾率的修正第11頁,共31頁，2024年2月25日，星期天物理意義：由于譜線加寬，和原子相互作用的單色光輻射場的頻率在原子發(fā)光的中心頻率0附加一個頻率范圍時，即可引起原子的受激躍遷。受激躍遷幾率存在著由工作物質(zhì)譜線加寬函數(shù)所決定的頻率響應(yīng)特性。原子自發(fā)輻射、受激輻射和受激吸收幾率的修正第12頁,共31頁，2024年2月25日，星期天原子自發(fā)輻射、受激輻射和受激吸收幾率的修正第13頁,共31頁，2024年2月25日，星期天吸收截面和發(fā)射截面第14頁,共31頁，2024年2月25日，星期天吸收截面和發(fā)射截面第15頁,共31頁，2024年2月25日，星期天吸收截面和發(fā)射截面第16頁,共31頁，2024年2月25日，星期天吸收截面和發(fā)射截面第17頁,共31頁，2024年2月25日，星期天吸收截面和發(fā)射截面第18頁,共31頁，2024年2月25日，星期天2.發(fā)射截面吸收截面和發(fā)射截面第19頁,共31頁，2024年2月25日，星期天第20頁,共31頁，2024年2月25日，星期天第21頁,共31頁，2024年2月25日，星期天1.三能級系統(tǒng)速率方程組(以紅寶石激光器為例)單模振蕩速率方程組1331AS3132SA2121S1221WWW21EE3E第22頁,共31頁，2024年2月25日，星期天單模振蕩速率方程組第23頁,共31頁，2024年2月25日，星期天單模振蕩速率方程組第24頁,共31頁，2024年2月25日，星期天2.四能級系統(tǒng)速率方程組(Nd:YAG,He-Ne激光器)四能級系統(tǒng)的激光工作物質(zhì)的能級簡圖E110S0330AS3032SA2121S1221WWW20EE3E單模振蕩速率方程組第25頁,共31頁，2024年2月25日，星期天四能級系統(tǒng)的速率方程組第26頁,共31頁，2024年2月25日，星期天多模振蕩的速率方程組第27頁,共31頁，2024年2月25日，星期天光譜線的線型函數(shù)及等效線型函數(shù)第28頁,共31頁，2024年2月25日，星期天第29頁,共31頁，2024年2月