Тема: Минимальная энергия накачки лазера на неодиме.

[Gall]

Здравствуйте!

Почему так получается, что сечение взаимодействия фотона прямо не коррелирует  со степенью допирования стекла?

Потому что оно - на один атом. Мы его все равно на общее количество атомов потом множим, что автоматически и учитывает допирование.

При накачке, вероятность поглощения фотона описывается тем же сечением, что и при генерации?

Вообще-то нет, для разных длин волн сечения разные.

Что такое квантовый выход люминесценции применительно к лазерам?
Это отношение количества возбужденных атомов и числа поглощенных квантов излучения накачки или что-то другое?

Из самого названия следует, что надо считать фотоны, которые излучились.

[ngl]

Спасибо за ответы,
про сечение я, наверное, понял. Меня смутили квадратные сантиметры.

Что такое квантовый выход люминесценции применительно к лазерам?
Это отношение количества возбужденных атомов и числа поглощенных квантов излучения накачки или что-то другое?

Из самого названия следует, что надо считать фотоны, которые излучились.

То есть атом может вернуться в основное состояние и без излучения фотона?
И это уменьшает количество атомов, которые реально участвуют в генерации?

[Gall]

Спасибо за ответы,
про сечение я, наверное, понял. Меня смутили квадратные сантиметры.

Отношение сечения взаимодействия атома к площади сечения кристалла - это вероятность, что идущий через кристалл фотон ударится об этот атом. Потому и квадратные сантиметры.

То есть атом может вернуться в основное состояние и без излучения фотона?
И это уменьшает количество атомов, которые реально участвуют в генерации?

Ну, как минимум без излучения полезного фотона. Атом может излучить спонтанно, не ту длину волны и не в ту сторону, и поэтому не участвовать в усилении, хотя изначально он и был возбужден.  Если кристалл толстый и накачан сильно, то он может даже разрядиться от того, что усилит "плохой" фотон, излученный спонтанно другим атомом. Поэтому, кстати, для получения качественного луча не стоит накачивать кристалл слишком сильно: когда усиление только чуть-чуть выше порога генерации, тогда всякая грязь усиливаться не будет и вторая мода не возникнет. Очень сильно накачанное рабочее тело может начать излучать и поперек и как попало, на отражениях от собственных краев или даже просто суперлюминецентно. В лазерах на красителях такой эффект часто бывает.

[Apofis]

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.

[ngl]

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.

Стекляшки у меня пока нет, я потому и стал задавать вопросы про минимальную накачку, что хочу понять какая мне подойдет)
Накачивать я собираюсь лампой ИФП-5000 с электрической энергией порядка 1500-2000 Дж.

Cобираюсь купить стержень диаметром 10-12мм и длинной 250-300мм, например такой:
http://ipelectron.ru/rashodnye-materialy/steklo-lazernoe/gls-9p-10x300-steklo-lazernoe,-sterzhen-25258.html
Это фосфатное стекло и, насколько я понял, на нем можно получить лучший КПД по сравнению с силикатными.

Зеркала буду искать диэлектрические.
 

[Gall]

Ну, чтобы 2 кДж не накачали до порога, это еще постараться надо. Имеет смысл посчитать и предельную энергию - верхнюю границу накачки.

[ngl]

Здравствуйте!

Мне предлагают по примерно одинаковой цене купить стержни из ГЛС-22 размером 15 X 260 и 20 X 260, помогите, пожалуйста, сделать выбор.

Как мне кажется, чем больше диаметр, тем больше света от лампы в него попадет ну и проблем с разогревом при той же энергии накачки должно быть меньше.
С другой стороны, чем тоньше стержень, тем луч должен получиться более качественный?

Я прав?
Какие еще важные соображения я упускаю из вида?

[Gall]

Чем толще стержень, тем выше порог накачки (он пропорционален площади сечения). Это обычно главный аргумент против толстых стержней.

Качество луча зависит не столько от самого стержня, сколько от оптики резонатора. Туда можно добавлять линзы, фильтры, что угодно, и тем самым добиться, чтобы даже толстый луч был чистым.

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.

[ngl]

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.

Большое спасибо за ответ!