Трирівнева схема генерації стимульованого випромінювання

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

В залежності від того, між якими рівнями досягається інверсія населеності, виділяють 2 типи схеми:

1. робочий перехід закінчується на основному рівні;

2. Е3 і Е2 – лазерні робочі рівні.

clip_image002 

 

clip_image004

1 2

Накачка в обох типах здійснюється на рівень Е3. За першою схемою працює рубіновий лазер, за другою – Не-Nе лазер. В цих схемах канал генерації та канал накачки частково розділені. Це дозволяє використовувати універсальний метод накачки – оптичний. Якщо в схемі 2 типу виконується перехід Е1 → Е3, то в цьому випадку рівні Е2 і Е3 можуть бути інверсно заселені один відносно одного. Накопичення частинок будемо мати в тому випадку, коли релаксаційні процеси будуть відбуватися достатньо швидко, а верхній лазерний рівень буде метастабільним. В обох випадках щільність накачки ρн13.

clip_image006

Нехай збудження системи виконується оптичним методом. Швидкість релаксації ω32. Вона здійснюється за рахунок випромінювальних і безвипромінювальних переходів: ω3232+ ρ32. Тоді рівняння балансу мають вид:

clip_image008

clip_image010

clip_image012.

У випадку, коли ω32> ω21, починаючи з деякого значення щільності накачки між рівнями Е2 і Е1 відбувається інверсія населеності. Це значення називається пороговою щільністю накачки по інверсії.

Отже, для накопичення частинок на рівні Е2 і створення максимальної інверсії населеності найбільш вигідними є системи з великим значенням ω32, малим значенням ω21 та великим значенням коефіцієнта Ейнштейна В31.

Оставьте комментарий к статье