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文档简介

1、第二章激光器的速率方程理论,1.激光器的速率方程,激发与衰减的速率方程(还未产生激光),定态时,只考虑泵浦过程而激光场为零时的定态反转粒子数，记为,激光器的速率方程,考虑泵浦过程以及激光作用,2.激光器的增益饱和,定态时,得到,定态工作的激光器的增益等于损耗,临界反转粒子数,增益饱和,引入,3.激光器的瞬态特性,绝热近似,当激光器在阈值之上不太高时，激光光子数不太大，有,小信号增益,自饱和参数,2.4调Q激光器的速率方程,调Q激光器的速率方程,略去泵浦项和衰减项,已知初始条件,对于四能级系统的激光器,在脉冲开始建立的时间内，光子数和反转粒子数为,2.5均匀加宽的激光器的多模振荡,纵模,均匀加宽

2、,多模振荡,谱线线型,激光器阈值,增益饱和,均匀加宽,第,个模的光子数的速率方程是,单模振荡的粒子数方程,引入,对于四能级系统,对于四能级系统,1.在激励源的作用下，基态E0上的粒子被抽运到能级E3上，其跃迁几率用W0表示。,2.到达E3能级的粒子将主要以非辐射跃迁的形式极为迅速地转移到激光上能级E2，其跃迁几率用S32表示。,3.处在E2能级的粒子，能通过自发辐射、非辐射跃迁和受激辐射，跃迁到激光下能级E1，其跃迁几率分别用A21，S21和W21表示。,4.处在E1能级的粒子，能通过受激吸收到达E2，或非辐射跃迁到E0，其跃迁几率分别用W12和S10表示。,各能级上的粒子数密度N0，N1，N2，N3如果变化？,光子数密度n如果变化？,速率方程：,作业：求解以下速率方程,分别为电子，正离子和负离子的密度,为电子和中性分子的吸附速率系数,电子

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