1.5 激光产生的充分条件.pdf

第四节 激光产生的充分条件 一、光放大物质的增益系数 增益系数G 定义：光通过单位长度激活物质后光强增长的百分数 Id z ( ) 1 表达式：　　G z ( ) z Id z ( ) 积分上式得 0 　　　　　　I z I e( ) G z 0 0 其中，G 为小信号增益系数 l I 0 I (l ) dz I (z ) I (l ) I (z ) dI (z ) + I (z ) I 0 z zz dz+ l 讨论 I z ( )增加 Δn减小 G I ( )减小 大信号增益系数： ( )+ 0 ⎛⎜1 I ⎞⎟ G I G ⎜ I ⎟ ⎝ s ⎠ I ——饱和光强 s 定义：使增益系数下降到小信号值的1/2时的光强。 饱和长度Ls 定义：光强增长到饱和光强的介质长度称为饱和长度。 二、光的自激振荡 在光放大的同时，还存在光损耗 损耗系数α 定义：光通过单位距离后光强衰减的百分数 d ( ) 1 I z 表达式：　　α− d () z I z 同时考虑增益和损耗，则有 ( ) ( )[ ] ( ) I z G　　　　　　I I z d z − α d 光强为I 的微弱光被放大 随I z ( )增加 G当I ( ) α时 0 I z 　　I e( ) (G 0 )z 0 −α G I ( )减小 I z 　I ( ) m 由 ( ) α，可求得 G I I m G0 即由　 　 α I