WISOPTIC lāzertehnoloģijas padomi: lāzera dinamika

WISOPTIC lāzertehnoloģijas padomi: lāzera dinamika

Lāzera dinamika attiecas uz noteiktu lāzeru daudzumu evolūciju laika gaitā, piemēram, optisko jaudu un pastiprinājumu.

Lāzera dinamisko uzvedību nosaka mijiedarbība starp optisko lauku dobumā un pastiprināšanas vidi. Vispārīgi runājot, lāzera jauda mainīsies atkarībā no pastiprinājuma un rezonanses dobuma starpības, un pastiprinājuma izmaiņu ātrumu nosaka stimulētās emisijas un spontānās emisijas process (to var noteikt arī dzēšanas efekts un enerģijas pārneses process).

Tiek izmantoti daži specifiski tuvinājumi. Piemēram, lāzera pastiprinājums nav pārāk augsts. Nepārtrauktas gaismas lāzerā attiecības starp lāzera jaudu P un pastiprinājuma koeficients g dobumā apmierina šādu savienojuma diferenciālvienādojumu:

WISOPTIC Tips of Laser Technology

Kur TR ir laiks, kas nepieciešams vienam braucienam turp un atpakaļ dobumā, l ir dobuma zudums, gss ir mazais signāla pastiprinājums (pie noteiktas sūkņa intensitātes), τg ir pieauguma relaksācijas laiks (parasti tuvu augšējam enerģijas stāvokļa dzīves laikam) un Esat ir tpastiprināšanas vides piesātinātā absorbcijas enerģija.

Nepārtraukto viļņu lāzeros visnozīmīgākā dinamika ir lāzera pārslēgšanas uzvedība (parasti ietverot izejas jaudas lēcienus) un darba stāvoklis, kad darba procesā rodas traucējumi (parasti relaksācijas svārstības). Šajos aspektos dažādu veidu lāzeriem ir ļoti atšķirīga uzvedība.

Piemēram, leģēti izolatoru lāzeri ir pakļauti smailēm un relaksācijas svārstībām, bet lāzerdiodes nav. Q-slēgtā lāzerā ļoti svarīga ir dinamiskā uzvedība, kur pastiprināšanas vidē uzkrātā enerģija ievērojami mainīsies, kad impulss tiks izstarots. Q-switched šķiedru lāzeriem parasti ir ļoti liels ieguvums, un ir arī dažas citas dinamiskas parādības. Tas parasti izraisa impulsa apakšstruktūras laika domēnā, kas var nav izskaidrojams ar iepriekš minēto vienādojumu.

Līdzīgu vienādojumu var izmantot arī pasīvā režīma bloķētajiem lāzeriem; tad pirmajam vienādojumam jāpievieno papildu termins, lai aprakstītu piesātināmā absorbētāja zudumu. Šī efekta rezultāts ir tāds, ka tiek samazināts relaksācijas svārstību vājināšanās. Relaksācijas svārstību process pat nemazinās, tāpēc līdzsvara stāvokļa risinājums vairs nav stabils, un lāzeram irdaži nestabilitāte no Q-switched režīma bloķēšana vai cita veida Q-slēdzising.


Publicēšanas laiks: 10. augusts 2021