激光器输出功率与能量.ppt

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1、激光器输出功率与能量,连续或长脉冲激光器的输出功率,激光器主要工作在阈值水平以上的条件 在激发速率一定的条件下，激光器的输出功率保持恒定（饱和输出功率） 当外界激发变化时，激光器的输出功率随之变换，并保持恒定（新的饱和输出功率）,连续或长脉冲激光器的输出功率,激光器开始振荡，增益大于损耗，腔内的光强不断增加,但是由于饱和作用，增益系数随光强的增加而减小,连续或长脉冲激光器的输出功率,这一过程持续到增益等于损耗，光强不再继续增加，这时激光器建立稳定的工作状态,连续或长脉冲激光器的输出功率,当外界激发增强时，小信号增益系数增大,连续或长脉冲激光器的输出功率,连续或长脉冲激光器的输出功率,激光器的输

2、出光强必须增加到更大的光强，才能满足稳定工作条件,均匀加宽单模激光器,连续或长脉冲激光器的输出功率,连续或长脉冲激光器的输出功率,如果激光器输出透过率 稳定工作条件下增益很小，净增益接近于零：均匀加宽条件下 同时参与饱和作用,连续或长脉冲激光器的输出功率,若激光器振荡频率为线形函数中心频率， 稳定工作时的增益系数为：,连续或长脉冲激光器的输出功率,设激光器输出光束的横截面积为A，则激光器的输出功率为：,连续或长脉冲激光器的输出功率,当 时， 这时激光器的输出功率可以改写为：,连续或长脉冲激光器的输出功率,连续或长脉冲激光器的输出功率,另外对于激光有：,于是激光器输出功率可以表示为：其中,连续或

3、长脉冲激光器的输出功率,激光器的输出功率正比于饱和光强 随激发参数 的增加而增加激光器输出功率随泵浦功率线性增加 增加激光器的泵浦功率，工作物质长度，减少损耗可以增加输出功率,连续或长脉冲激光器的输出功率,最佳输出透过率,可以看出透过率增加一方面作用可以增加输出功率，另一方面增加了损耗，使阈值增加，导致腔内光强下降。因此存在一个最佳透过率Tm,公式对T求微分有：因此最佳透过率与腔内损耗和泵浦条件有关,最佳输出透过率,最佳输出透过率,非均匀加宽单模激光器,同均匀加宽不同，当激光器振荡频率不等于中心频率时， 分别在增益曲线上烧两个孔，对于每一个孔起作用的分别为 ，因此振荡的增益系数为：,稳态工作时：,非均匀加宽单模激光器,输出功率为,非均匀加宽单模激光器,非均匀加宽单模激光器,当振荡频率等于中心频率时这时腔内平均光强为：,增益系数饱和作用由烧孔内的光强共同决定,输出功率为：,非均匀加宽单模激光器,输出功率在中心频率处有一凹陷，称为兰姆凹陷,