Дворівнева схема генерації стимульованого випромінювання

Главная » Каталог статей » Статьи на украинском » Лазерна техніка » Дворівнева схема генерації стимульованого випромінювання

Розглянемо систему, яка складається з 2 енергетичних рівнів Е1 і Е2, де Е1 – основний.

clip_image002[4]

В цій системі відбувається накачка на частоті переходу ω12. Прирівняємо щільність накачки ρн12. В цьому випадку рівняння балансу матиме вигляд:

clip_image004[4]

clip_image006[4]

clip_image008[4].

В стаціонарному режимі В1221, тому можна записати:

clip_image010, clip_image012.

Зміна населеності рівнів в залежності від щільності накачки графічно можна показати:

clip_image014

При ρн=0 всі частинки знаходяться на рівні Е1. При збільшенні щільності накачки відбувається перерозподіл населеності рівнів N1 та N2. При ρн→ ∞ населеності рівнів вирівнюються, тобто частинки порівну розподіляються по рівнях. Це явище називають просвітленням середовища, виникає ефект населеності, тобто показник поглинання К→ 0.

Якщо взяти 2 рівні з різною статистичною вагою g1 і g2, то отримаємо:

clip_image016, clip_image018.

Якщо g2> g1, але число частинок на рівні Е2 стане більше, ніж на рівні Е1, то отримаємо clip_image020. Але необхідною умовою для створення інверсії населеності є clip_image022clip_image024. Отже, за даною схемою неможливо реалізувати квантові генератори і підсилювачі.

Оставьте комментарий к статье