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IM电竞-激光放大基本原理

发布时间:2025-09-12 12:53:51 浏览:246次 责任编辑:im电竞数控

    种子源激光器-放年夜器的布局以下图所示,起首由种子源激光器输出的种子光,然后将种子光注入激光放年夜器,于泵浦光的激励下,事情物资中的激活离子发生跃迁,从低能级向高能级转移,孕育发生了年夜量的反转粒子数,种子光不停耗损增益介质中的反转离子数从而实现能量放年夜,输出高能量的脉冲激光。

输出激光的光束质量,脉冲宽度,光束发散角及谱线宽度等特征是由种子源激光器所决议的,输出激光的能量是由激光放年夜器所决议的。凡是种子源激光器于事情时输出激光的能量较低,如许可以输出具备良好特征的种子光,例如具备较窄谱线宽度、较小的光束发散角及优良的光束质量等特征。

激光放年夜器事情时可以提高整个激光体系输出激光的亮度图片

上式中,P 为从事情物资横截面积 A 处输出的激光光束功率,图片为输出激光光束的立体角。

利用种子源激光器-放年夜器布局对于种子光举行能量放年夜,能于连结种子光良好特征的条件下得到高能量激光输出,或者者于输出能量不异时,能得到脉冲宽度更窄及光束质量更好的激光输出。一般来讲,于许多的潜于运用场景中,凡是需要更高能量的激光输出,一级放年夜器对于种子光的放年夜效果其实不抱负,输出能量较低,那咱们就需要将其输出激光注入二级放年夜器中,进一步提高放年夜效果,得到更高能量的脉冲激光输出。

按照待放年夜种子光的脉冲宽度差别,激光放年夜器可以分为持续激光放年夜器,脉冲激光放年夜器,超短脉冲激光放年夜器。于激光放年夜历程中,输入种子光的脉冲宽度为 ;事情物资中的激活离子辐射跃迁历程中有必然的弛豫时间,这个时间称为纵向弛豫时间 1(固体事情物资通常是10的-3次方s);事情物资中粒子非辐射跃迁会使引发态粒子的感到偶极矩有必然的弛豫时间,称为横向弛豫时间 2(固体事情物资通常是10的-10次方s)。

(1) 当 1时,种子光与事情物资彼此作历时间足够,于泵浦光的激励下,种子光放年夜所耗损的反转粒子数可以很快获得增补,是以认为此时反转粒子数处于相对于不变的程度下,反转粒子浓度不随时间变化,为持续激光放年夜 器。这种激光放年夜器该当利用稳态要领举行阐发。

(2) 当 2 时,即注入的种子光脉宽很是窄时,例如注入脉冲宽度为10的-11次方s 10的-12次方s 的锁模种子光时,当光与事情物资彼此作历时,因为事情物资的宏不雅电极化速率远远小在光场的变化速率,增益介质的原子及光场彼此作用历程中的相位瓜葛是不克不及被省略的。因为有此种作用的存于,于激光放年夜历程中,会孕育发生一些新征象,例如增益介质中孕育发生不变的 或者2 脉冲, 或者者孕育发生自感透明效应,并孕育发生光学孤子波等征象。此时为超短脉冲激光放年夜器,这种激光放年夜器该当利用半经典理论要领举行阐发。

(3) 当 2 1时,因为种子光脉冲宽度很窄,远远小在激光荧光寿命,此时于泵浦光的激励下,种子光放年夜所耗损的反转粒子数跨越事情物资孕育发生的 反转粒子数,反转粒子数及光子密度于短期内不克不及到达相对于不变程度, 追随时间及空间发生变化,此时为脉冲激光放年夜器。这种激光放年夜器该当利用非稳态要领举行阐发。

转自:光电资讯

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