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染料调Q激光速率方程的数值解

一、引官 目前,染料调Q的方法在固体激光器中得到了广泛的应用。它的速率方程也早已建立,但一直未见到令人满意的数值解。有人为指导工程设计,推导出一些计算激光参数的公式〔’〕,但笔者发现,其结果与实验比较相差甚远。 为了得到与实验相符的解,除了得到一组正确为速事方程外,还需深入认识染料速率方程的物理实质。我们提出把染料调Q的过程分为四个阶段:1.初始过程,即泵浦开始后的最初过程。粒子数反转在泵浦作用下,随时间增加,由于没有达到阐值,腔内激光强度为零。本过程持续时间约为几个微秒。2.预激光过程,当粒子数反转达到闭值时,预激光过程就开始了。这时粒子数反转继续随时间而增加。腔内光子浓度随时间而增加至染料开始能够祭白的浓度叔:)。该过程持续时间约零点几个徽秒。3.染料漂白过程,工作物质的粒子数反转浓度基本保持不变。染料拉子数反转浓度随时间上升至染料饱和浓度砂(s),标志背染料的完全级白,光子浓度随时间迅速增加,持续时间十几个纳秒。4.巨脉冲...  (本文共8页) 阅读全文>>

《光电子·激光》1990年02期
光电子·激光

速率方程及其应用

速率方程理论是激光物理中的基本理论方法之一本文讨论了该理论方法在分析光场与物质相互作用、激活介质的增益放大、激光器振荡原理以及主要的激光动力学过程中的应用.简单介绍了我们对激光原理教材中关于速率方程及其应用部分所做的某些修改和补充.教学实践证明改编后的教材具有物理概念清楚、更系统和简明的特点,易于学生掌握和运用。The theory ofratc equation 15 oneofbasietheoretiemethodsin1aserPhysies.APpli·cations of面5 method to analy云ng interaetion of oPtica...  (本文共2页) 阅读全文>>

《江西教育学院学报(综合版)》1988年01期
江西教育学院学报(综合版)

试论反应速率定义对用稳态法推导速率方程的影响

在推导复杂反应的速率方程时,稳态法是人们经常使用的一种简便而有效的近似方法。态稳法的原理并不复杂,但在物理化学的教学和应用中却常会遇到一些不好处理的问题,学生难以掌握。本文拟就此提出讨论。 为便于说明,兹以气相反应为例: H:(g)+BrZ(g)一ZHBr(g) 经研究,此反应有如下机理: __卜,_._. ①Br:娜ZRr.,… ②B:+从上事曲,、H ⑨H+BrZ上‘HBr十B1’ ④H+ HBr五争HZ、。: ⑥Zor上争BrZ 用稳态法推导此反应的速率方程时,我园常见的物理化孚教材中有两冲不同的处理方法第一种方法:若以HB:的生成速率代表总的反应速率,则应有dCll。。二k:C;:C。:+k3C,了C:r:一h4C,、C,了*,(1)式中的活泼中间产物浓度C。r和CH需用反应物或产物的浓度代替。按稳态法的基本假定,反应达到稳态时,活泼中间产物的浓度应不随时间而变,因此有dC:r二k,氛,:一庵ZCorC,,:十卜左3CI...  (本文共7页) 阅读全文>>

《电子学报》1989年03期
电子学报

外腔半导体激光器频谱特性研究

电子学报1989年—日!侣旨 、J.‘J 相干光纤通信系统及干涉型光纤传感器需要高质量的单频光源,因此,外腔半导体激光器成为近年来甚受重视的研究课题。外腔半导体激光器的主要优点在于有较高的边模抑制比、较窄的谱线宽度,并且中心波长在一定范围内可以调节。外腔半导体激光器主要由半导体激光管和外部反射腔(或传输腔)组成,具体外腔的形式有多种,但为了分析方便一般可以简化为图l所示的“三镜腔”模型山。J厂l 0 nrl八曰l+L图I外腔半导体激光器三镜腔模型 图1中r:和r:为激光管两端的振幅反射系数;r,为外反射镜的反射系数;l和L分别为内、外腔的几何长度,n和n0分别为内、外腔中的介质折射率。 多年来,研究外腔半导体激光器的一个重要方法是基于如下电场复振幅的微分方程(z,’〕:宕(。)=万、。+冬(G一,)(1一‘。)飞:(。)+二:(。一:)+::(。)(1) L乙)E(O为电场的复振幅,其上方的点表示口阳t。式(l)右边第二项体现了...  (本文共7页) 阅读全文>>

《量子电子学》1989年02期
量子电子学

BDN染料调Q激光器速率方程的计算机解

_已!;兰. 、J.厂刁 BDN染料的光化学稳定性好,工作寿命长,吸收谱线恰好在1 .06拜m,消光系数为2 .sx10’/克分子厘米,弛豫时间为10’。秒,是Nd十“:YAG和钦玻璃激光的良好的调Q介质。我们使用H。。微型计算机和采用龙格一库塔法对BDN染料调Q激光器速率方程进行了计算机解,所得到的结果对于中小型固体染料调Q激光器的设计具有指导意义。二、染料调Q激光器速率方程考虑了激光末能级寿命的影响,忽略了自发辐射的影响,得到:L一1一L,.1 .L,\d中——十一十—卜-;二一 Co CC‘/dt、.产、、产,上Q自了、了气=(Nal+N‘a’L‘)中一(al+a‘Lz+a,l)中 Zael一LN中+(N。一ZN一N)W一鱼型过型二+丝七 丁s丁、、产、J,n口月性了.、了、 ael、:_N,=一一万一一工、甲一— 」J不半半dN,Za,e‘L‘、:,~N。,+N,一一万丁一=一-一~下一一一l、’qJ一— at」“T这里...  (本文共4页) 阅读全文>>

《激光技术》1989年03期
激光技术

一串强脉冲信号通过TWA时速率方程的简化

速串方粗的简化 半导休激光放大器的研究开始于1963年二’〕。由于光纤通信技术的发展,半导体激光放大器的研究日趋弓I起人们的重视。目前,人们普遍认为TWA最有可能取代长距离光纤通信中复杂的电子学中继器。‘最近,已有大量关于半导体激光放大器理论和实验研究报道,但是对刃w人的研究主要集中在稳态特性上。鉴于多数情况下信号的发送都是一串脉冲信号,因此对TwA的动态特性的研究是十分必要的。对于典型的光纤传输系统,由于脉仲时间间隔T与注入载流子寿命:可以比拟,所以没有充分的时间完全补偿脉冲信号通过TWA后消耗的载流子数,这将影响放大器的有效增益。因此,要想深入研究TwA的动态特性,就必须首先研究信号增益和信号对载流子的消耗。 为了突出主要问题,本文假设TWA两端反射率为零,输入为一串脉冲时间间隔为T,脉62‘冲宽度为,,,且,,欢r的强脉冲信号;脉冲信号频宽为刁,,,材料带宽为才,:,且J,,《J,‘,光信号与TWA的基横模相一致。则滚率方...  (本文共3页) 阅读全文>>