式中,n2、n1为E2(上能级)和E1(下能级)的集居数密度;R1和R2为单位体积中,单位时间内用任何方式激励到E1和E2能级的粒子数,τ21为E2能级由于至E1能级的跃迁造成的有限寿命,τ2和τ1分别为E2和E1能级的寿命,N是频率为v的准单色光的光子数密度。 (1)给出形成集居数反转的条件; (2)写出中心频率处饱和光强Is的表示式; (3)写出τ1/τ2<<1时,中心频率处饱和光强Is的近似表示式。
第1题
式中,n2、n1为E2(上能级)和E1(下能级)的集居数密度;R1和R2为单位体积中,单位时间内用任何方式激励到E1和E2能级的粒子数,τ21为E2能级由于至E1能级的跃迁造成的有限寿命,τ2和τ1分别为E2和E1能级的寿命,N是频率为v的准单色光的光子数密度。 (1)给出形成集居数反转的条件; (2)写出中心频率处饱和光强Is的表示式; (3)写出τ1/τ2<<1时,中心频率处饱和光强Is的近似表示式。
第2题
(1)求能级2→能级1跃迁中心频率的发射截面; (2)根据图4.13所示激光器参数,计算阈值泵浦速率; (3)从速率方程出发,推导大信号情况下的能级2一能级1反转粒子数密度和中心频率处增益系数表达式(表达式用泵浦速率、能级寿命、能级统计权重和发射截面来表示)。
第3题
第4题
第5题
(1)中心泵浦波长的吸收截面σp; (2)能级2→能级1的中心频率发射截面σ21; (3)能级2寿命; (4)泵浦光很弱并忽略受激发射时的n2/n1比值; (5)阈值增益和中心频率阈值反转粒子数密度; (6)写出用σp,Ip,σ21和I表示的能级2和能级1的速率方程,求阈值泵浦光强(其中Ip和I分别为泵浦光强和腔内激光光强); (7)如果泵浦光强是阈值的10倍,能级2→能级1跃迁以受激发射为主,估算该激光器的输出光强。
第6题
某一分子的能级E4到三个较低能级E1,E2和E3的自发辐射跃迁几率分别是A43=5×107s-1,A42=1×107s-1和A41=3×107s-1,试求该分子E4能级的自发辐射寿命。,τ2=6×10-9s,τ3=1×10-8s,对E4连续激发并达到稳态时,试求能级上的粒子数密度的比值n1/n4,n2/n4和n3/n4,并指出这时在哪两个能级间实现了集居数反转(假设各能级统计权重相等)。
第7题
第8题
A.当粒子反转数大于零时,在激光谐振腔中能够产生自激振荡
B.四能级的阈值功率反比于荧光谱线宽度
C.三能级系统所需的阈值能量比四能级大得多
D.钕玻璃激光器可以连续工作
第9题
求: (1)中心频率阈值反转粒子数密度; (2)中心频率处的饱和光强和中心波长; (3)若小信号增益系数g0=0.5cm-1,假定中心频率光波按逆时针方向行进,计算从M2镜输出光强。
第10题
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