激光器的速率方程
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激光器的速率方程. 对辐射场和物质的近似处理. 介质 :由一群相对静止、彼此不相关的粒子组成. 辐射场 :由大量完全等同的光子组成,对于不同的模场认为只与该模场的平均光子数有关. 速率方程:一组表征激光工作物质各能级上的原子数以及腔内光子数随时间变化的微分方程组。用于描述辐射场与粒子之间的相互作用。. 原子自发辐射、受激辐射和受激吸收几率. 原子自发辐射、受激辐射和受激吸收几率的修正. 原子自发辐射、受激辐射和受激吸收几率的修正. 原子自发辐射、受激辐射和受激吸收几率的修正. 原子自发辐射、受激辐射和受激吸收几率的修正. 原子自发辐射、受激辐射和受激吸收几率的修正.

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对辐射场和物质的近似处理

介质:由一群相对静止、彼此不相关的粒子组成

辐射场:由大量完全等同的光子组成,对于不同的模场认为只与该模场的平均光子数有关

速率方程:一组表征激光工作物质各能级上的原子数以及腔内光子数随时间变化的微分方程组。用于描述辐射场与粒子之间的相互作用。



原子自发辐射、受激辐射和受激吸收几率的修正原子自发辐射、受激辐射和受激吸收几率的修正


原子自发辐射、受激辐射和受激吸收几率的修正原子自发辐射、受激辐射和受激吸收几率的修正


原子自发辐射、受激辐射和受激吸收几率的修正原子自发辐射、受激辐射和受激吸收几率的修正


原子自发辐射、受激辐射和受激吸收几率的修正原子自发辐射、受激辐射和受激吸收几率的修正


原子自发辐射、受激辐射和受激吸收几率的修正原子自发辐射、受激辐射和受激吸收几率的修正


原子自发辐射、受激辐射和受激吸收几率的修正原子自发辐射、受激辐射和受激吸收几率的修正


原子自发辐射、受激辐射和受激吸收几率的修正原子自发辐射、受激辐射和受激吸收几率的修正


原子自发辐射、受激辐射和受激吸收几率的修正原子自发辐射、受激辐射和受激吸收几率的修正


原子自发辐射、受激辐射和受激吸收几率的修正原子自发辐射、受激辐射和受激吸收几率的修正

物理意义:

由于谱线加宽,和原子相互作用的单色光辐射场的频率在原子发光的中心频率0附加一个频率范围时,即可引起原子的受激跃迁。受激跃迁几率存在着由工作物质谱线加宽函数所决定的频率响应特性。


原子自发辐射、受激辐射和受激吸收几率的修正原子自发辐射、受激辐射和受激吸收几率的修正


吸收截面和发射截面原子自发辐射、受激辐射和受激吸收几率的修正


吸收截面和发射截面原子自发辐射、受激辐射和受激吸收几率的修正


吸收截面和发射截面原子自发辐射、受激辐射和受激吸收几率的修正


吸收截面和发射截面原子自发辐射、受激辐射和受激吸收几率的修正


吸收截面和发射截面原子自发辐射、受激辐射和受激吸收几率的修正


吸收截面和发射截面原子自发辐射、受激辐射和受激吸收几率的修正

2.发射截面


1. 原子自发辐射、受激辐射和受激吸收几率的修正三能级系统速率方程组(以红宝石激光器为例)

E

3

S

32

E

2

S

A

W

W

31

31

13

W

12

S

21

21

A

21

E

1

单模振荡速率方程组


单模振荡速率方程组原子自发辐射、受激辐射和受激吸收几率的修正


单模振荡速率方程组原子自发辐射、受激辐射和受激吸收几率的修正


2 nd yag he ne
2. 原子自发辐射、受激辐射和受激吸收几率的修正四能级系统速率方程组(Nd:YAG,He-Ne激光器)

四能级系统的激光工作物质的能级简图

E

3

S

32

E

2

A

W

S

W

30

W

30

03

12

A

S

21

21

21

E

1

S

10

E

0

单模振荡速率方程组


四能级系统的速率方程组原子自发辐射、受激辐射和受激吸收几率的修正


多模振荡的速率方程组原子自发辐射、受激辐射和受激吸收几率的修正


光谱线的线型函数及等效线型函数原子自发辐射、受激辐射和受激吸收几率的修正


量子效率原子自发辐射、受激辐射和受激吸收几率的修正


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