Lasertehnoloogia WISOPTIC näpunäited: laserdünaamika

Lasertehnoloogia WISOPTIC näpunäited: laserdünaamika

Laserdünaamika viitab teatud laserite koguste, näiteks optilise võimsuse ja võimenduse muutumisele aja jooksul.

Laseri dünaamilise käitumise määrab õõnsuses oleva optilise välja ja võimendusmeediumi vaheline interaktsioon. Üldiselt varieerub laseri võimsus sõltuvalt võimenduse ja resonantsõõnsuse erinevusest ning võimenduse muutumise kiiruse määrab stimuleeritud emissiooni ja spontaanse emissiooni protsess (selle võib määrata ka summutava efekti ja energiaülekande protsess).

Kasutatakse mõningaid spetsiifilisi lähendusi. Näiteks laseri võimendus ei ole liiga suur. Pideva valgusega laseris laseri võimsuse suhe P ja võimenduskoefitsient g õõnsuses vastab järgmisele sidumisdiferentsiaalvõrrandile:

WISOPTIC Tips of Laser Technology

Kus TR on aeg, mis kulub üheks edasi-tagasi reisiks õõnsuses, l on õõnsuse kadu, gss on signaali väike võimendus (antud pumba intensiivsuse juures), τg on võimenduse lõdvestumisaeg (tavaliselt lähedane ülemise energia oleku elueale) ja Esat on tvõimenduskeskkonna küllastunud neeldumisenergia.

Pidevlaine laserite puhul on enim muret tekitav dünaamika laseri lülituskäitumine (tavaliselt hõlmab väljundvõimsuse hüppeid) ja tööseisund, kui tööprotsessis esineb häireid (tavaliselt lõdvestusvõnkumine). Selles suhtes on eri tüüpi laseritel väga erinev käitumine.

Näiteks dopeeritud isolaatorlaserid on altid naelu ja lõdvestusvõnkudele, kuid laserdioodid mitte. Q-lülitusega laseris on väga oluline dünaamiline käitumine, kus impulsi väljastamisel muutub võimenduskeskkonda salvestatud energia suuresti. Q-lülitusega kiudlaseritel on tavaliselt väga kõrge võimendus ja on ka teisi dünaamilisi nähtusi. Tavaliselt põhjustab see impulsi ajapiirkonnas mõningaid alamstruktuure, mis võivad olla ei saa seletada ülaltoodud võrrandiga.

Sarnast võrrandit saab kasutada ka passiivse režiimiga lukustatud laserite puhul; siis tuleb esimesesse võrrandisse lisada täiendav termin, mis kirjeldab küllastuva neelduja kadu. Selle efekti tulemuseks on lõdvestusvõnkumise nõrgenemise vähenemine. Lõõgastusvõnkumise protsess isegi ei nõrgene, mistõttu püsiseisundi lahendus ei muutu enam stabiilseks ja laseril onmõned ebastabiilsus kohta Q-lülitatud režiimi lukustus või muud tüüpi Q-lülitiing.


Postitusaeg: august 10-2021