激光器的速率方程

关于激光器的速率方程对辐射场和物质的近似处理介质：由一群相对静止、彼此不相关的粒子组成辐射场：由大量完全等同的光子组成，对于不同的模场认为只与该模场的平均光子数有关速率方程：一组表征激光工作物质各能级上的原子数以及腔内光子数随时间变化的微分方程组。用于描述辐射场与粒子之间的相互作用。第2页,共31页，2024年2月25日，星期天原子自发辐射、受激辐射和受激吸收几率第3页,共31页，2024年2月25日，星期天原子自发辐射、受激辐射和受激吸收几率的修正第4页,共31页，2024年2月25日，星期天原子自发辐射、受激辐射和受激吸收几率的修正第5页,共31页，2024年2月25日，星期天原子自发辐射、受激辐射和受激吸收几率的修正第6页,共31页，2024年2月25日，星期天原子自发辐射、受激辐射和受激吸收几率的修正第7页,共31页，2024年2月25日，星期天原子自发辐射、受激辐射和受激吸收几率的修正第8页,共31页，2024年2月25日，星期天原子自发辐射、受激辐射和受激吸收几率的修正第9页,共31页，2024年2月25日，星期天原子自发辐射、受激辐射和受激吸收几率的修正第10页,共31页，2024年2月25日，星期天原子自发辐射、受激辐射和受激吸收几率的修正第11页,共31页，2024年2月25日，星期天物理意义：由于谱线加宽，和原子相互作用的单色光辐射场的频率在原子发光的中心频率0附加一个频率范围时，即可引起原子的受激跃迁。受激跃迁几率存在着由工作物质谱线加宽函数所决定的频率响应特性。原子自发辐射、受激辐射和受激吸收几率的修正第12页,共31页，2024年2月25日，星期天原子自发辐射、受激辐射和受激吸收几率的修正第13页,共31页，2024年2月25日，星期天吸收截面和发射截面第14页,共31页，2024年2月25日，星期天吸收截面和发射截面第15页,共31页，2024年2月25日，星期天吸收截面和发射截面第16页,共31页，2024年2月25日，星期天吸收截面和发射截面第17页,共31页，2024年2月25日，星期天吸收截面和发射截面第18页,共31页，2024年2月25日，星期天2.发射截面吸收截面和发射截面第19页,共31页，2024年2月25日，星期天第20页,共31页，2024年2月25日，星期天第21页,共31页，2024年2月25日，星期天1.三能级系统速率方程组(以红宝石激光器为例)单模振荡速率方程组1331AS3132SA2121S1221WWW21EE3E第22页,共31页，2024年2月25日，星期天单模振荡速率方程组第23页,共31页，2024年2月25日，星期天单模振荡速率方程组第24页,共31页，2024年2月25日，星期天2.四能级系统速率方程组(Nd:YAG,He-Ne激光器)四能级系统的激光工作物质的能级简图E110S0330AS3032SA2121S1221WWW20EE3E单模振荡速率方程组第25页,共31页，2024年2月25日，星期天四能级系统的速率方程组第26页,共31页，2024年2月25日，星期天多模振荡的速率方程组第27页,共31页，2024年2月25日，星期天光谱线的线型函数及等效线型函数第28页,共31页，2024年2月25日，星期天第29页,共31页，2024年2月