Главная > Оптика > Принципы лазеров
<< Предыдущий параграф
Следующий параграф >>
<< Предыдущий параграф Следующий параграф >>
Макеты страниц

3.2.1. КПД накачки

Определим КПД накачки непрерывного лазера как отношение минимальной мощности накачки необходимой для создания определенной скорости накачки, к электрической мощности накачки Р, фактически подведенной к лампе. Заметим, что в соответствии с выражением (1.10) минимальная мощность накачки может быть записана в виде где V — объем активной среды, разность частот между основным и верхним лазерным уровнями. Действительно, как мы покажем более подробно в разд. 3.2.3, распределение скорости накачки по активному стержню во многих случаях является неоднородным. Поэтому более правильно определять среднюю минимальную мощность накачки где усреднение производится по объему активной среды. Таким образом, можно написать

здесь — средний КПД накачки. Для импульсного лазера по аналогии имеем

где интеграл по времени берется в пределах от начала до конца импульса накачки, электрическая энергия, подведенная к лампе.

Следует заметить, что процесс накачки лазера можно рассматривать состоящим из четырех различных этапов: 1) испускания излучения от лампы, 2) переноса этого излучения к активному стержню, 3) поглощения его в стержне и 4) передачи поглощенной энергии верхнему лазерному уровню. Следовательно, КПД накачки можно записать в виде произведения четырех членов, а именно

где излучатсльная эффективность лампы, т. е. эффективность преобразования электрической энергии на входе в оптическое излучение на выходе в диапазоне длин волн, соответствующем полосам накачки лазерной среды (см., например, рис. 3.5, б); г] - эффективность передачи, которую можно определить как отношение мощности (или энергии) накачки, действительно поступающей в лазерный стержень, к мощности (или энергии), излучаемой лампой в полезном диапазоне длин волн накачки; эффективность поглощения, т. е. доля света, попадающего в стержень, которая действительно поглощается средой; квантовый выход мощности (или энергии) накачки, т. е. доля поглощенной мощности (или энергии), которая приводит к созданию инверсии населенностей на верхнем уровне. В следующих разделах приводятся конкретные выражения для четырех членов, входящих в (3.2).

<< Предыдущий параграф Следующий параграф >>
Оглавление