Главная > Оптика > Физика процессов в генераторах когерентного оптического излучения
<< Предыдущий параграф
Следующий параграф >>
<< Предыдущий параграф Следующий параграф >>
Макеты страниц

Энергетические характеристики гигантского импульса.

Мощность Р генерируемого излучения может быть представлена с учетом (3.2.27) и (3.2.35) в виде

где — светящая площадь торца активного элемента; V — объем, участвующий в генерации. Перепишем выражение (3.6.25), используя (3.2.36) и (3.2.52):

Введем безразмерную выходную мощность

В этом случае результат (3.6.26) принимает вид

Используя (3.6.12), получаем выражение для максимальной величины выходной мощности (в безразмерной форме)

Исследуем возможность увеличения Напомним в связи с этим, что . Отсюда видны два пути увеличения увеличение и увеличение Поскольку функция с ростом монотонно растет (в интересующей нас области не зависит от от отсюда следует, что с ростом (с ростом мощности накачки) выходная пиковая мощность должна увеличиваться. При этом следует помнить, что рост величины ограничен величиной — плотность инверсной заселенности не может, очевидно, превысить

предела, когда все без исключения активные центры переведены на верхний рабочий уровень.

Предположим, однако, что, зафиксировав величину мы предпочитаем увеличивать добротность . Учитывая, что перепишем (3.6.29) в виде

где

Приравняв нулю производную можно найти оптимальное значение добротности резонатора (значение ). позволяющее получить максимальную пиковую выходную мощность. Легко убедиться, что определяется уравнением

Отсюда

Полезно переписать результат (3.6.29) в виде, не использующем безразмерных величин. При этом учтем, что

где — длина резонатора; — коэффициент отражения выходного зеркала (второе зеркало будем полагать полностью отражающим). Используя (3.6.27), получаем из (3.6.29)

Полагая находим отсюда выражение для максимальной пиковой выходной мощности импульса

Оценим энергию высвечивающегося гигантского импульса. Если в процессе его высвечивания плотность инверсной заселенности уменьшилась от величины до величины то это означает, что в единице объема активной среды родилось фотонов. Помножив это число на энергию фотона генерирующий объем активной среды

V и отношение описывающее долю генерируемой световой энергии, выходящую через зеркало резонатора в виде полезного излучения, находим энергию гигантского импульса

<< Предыдущий параграф Следующий параграф >>
Оглавление