0 Пользователей и 1 Гость просматривают эту тему.
Чтобы было понятнее, я покажу в цифрах как я считал энергию.e = f*h = (3e8 / 1064e-9) * 6.6e-34 = 1.860902255639E-19 (энергия перехода на излучающий уровень.)d = 1.9e20 (Nd3+/см3 стекла, данные производителя для стекла ГЛС-1)V = (3.14 * 1.2^2 / 4)*26 = 29.3904 (объем стержня 12 x 260, см3)Тогда минимальная, приводящая к инверсии населенности, поглощенная и вся потраченная на заселение лазерного уровня энергия будет равна:
Это не минимальная, а максимальная энергия, приводящая к 100% инверсии заселенности. Она определяет верхний предел возможностей стержня. Пороговая энергия меньше этой, поскольку возбуждать можно не все атомы, а только часть, и лазер все равно будет генерировать. Процент атомов, которые минимально необходимо возбудить, считается так:
вероятность усиления (удвоения) фотона при проходе через кристалл = вероятность его столкновения с возбужденным атомом = сечение взаимодействия * количество этих атомов / площадь сечения кристаллавероятность потери фотона в резонаторе = (тут коэффициенты отражения зеркал и т.д.)итого из n входных фотонов получаем m выходных фотонов: m = n * (1 + усиление - потери)Если m >= n, генерация возникает. Порог генерации - это такой процент накачанных атомов, при котором это выполняется, т.е. когда усиление больше потерь.
2. Какую энергию нужно всадить в лампу, чтобы возбудить такое количество атомов.
Для идеального лазера, работающего без потерь, необходимо, чтобы количество возбужденных атомов было больше чем находящихся в основном состоянии (инверсия населенности уровней), так?
А как получить вероятность столкновения именно с возбужденным атомом? Я так понимаю, что она в точности равна вероятности столкновения с невозбужденным, то есть нужно сечение взаимодействия умножить на концентрацию возбужденных атомов?
Вот тут http://lzos.ru/content/view/16/35/ приводится параметр: "сечение стимулир. излучения (10-20 см2)"это и есть то самое сечение взаимодействия?
Почему так получается, что сечение взаимодействия фотона прямо не коррелирует со степенью допирования стекла?
При накачке, вероятность поглощения фотона описывается тем же сечением, что и при генерации?
Что такое квантовый выход люминесценции применительно к лазерам?Это отношение количества возбужденных атомов и числа поглощенных квантов излучения накачки или что-то другое?
Что такое квантовый выход люминесценции применительно к лазерам?Это отношение количества возбужденных атомов и числа поглощенных квантов излучения накачки или что-то другое? ЦитироватьИз самого названия следует, что надо считать фотоны, которые излучились.
Из самого названия следует, что надо считать фотоны, которые излучились.
Спасибо за ответы, про сечение я, наверное, понял. Меня смутили квадратные сантиметры.
То есть атом может вернуться в основное состояние и без излучения фотона?И это уменьшает количество атомов, которые реально участвуют в генерации?
А какой размер стекляшки у Вас. Какие зеркала (коэф. отражения). Может проще просто сделать регулируемый источник накачки, например от 100 до 300 Дж и уже в сборе при конкретных зеркалах экспериментально определить порог.
Чем толще стержень, тем выше порог накачки (он пропорционален площади сечения). Это обычно главный аргумент против толстых стержней......Обычно отталкиваются от мощности. Если нужно мощно, лучше взять толстый. Если же мощность и так с избытком, то лучше тонкий: легче накачивать и легче делать оптику.