WISOPTIC Съвети за лазерна технология: Лазерна динамика

WISOPTIC Съвети за лазерна технология: Лазерна динамика

Лазерната динамика се отнася до еволюцията на определени количества лазери във времето, като оптична мощност и усилване.

Динамичното поведение на лазера се определя от взаимодействието между оптичното поле в кухината и усилващата среда. Най-общо казано, мощността на лазера ще варира с разликата между усилването и резонансната кухина, а скоростта на промяна на усилването се определя от процеса на стимулирано излъчване и спонтанно излъчване (може също да се определи от ефекта на гасене и процес на пренос на енергия).

Използват се някои специфични приближения. Например, лазерното усилване не е твърде високо. При непрекъснат светлинен лазер, връзката между мощността на лазера P и коефициентът на усилване g в кухината удовлетворява следното свързващо диференциално уравнение:

WISOPTIC Tips of Laser Technology

Където TR е времето, необходимо за едно двупосочно пътуване в кухината, l е загубата на кухина, gss е малкото усилване на сигнала (при даден интензитет на помпата), τg е времето за релаксация на усилването (обикновено близо до живота на горното енергийно състояние) и Esat е tнаситената абсорбционна енергия на усилващата среда.

При лазерите с непрекъснати вълни най-загрижената динамика е поведението на превключване на лазера (обикновено включващо образуването на пикове на изходната мощност) и работното състояние, когато има смущения в работния процес (обикновено релаксационни трептения). В това отношение различните видове лазери имат много различно поведение.

Например, легираните изолационни лазери са склонни към пикове и релаксационни трептения, но лазерните диоди не са. При лазер с превключване на Q динамичното поведение е много важно, където енергията, съхранявана в усилващата среда, ще се промени значително, когато импулсът се излъчва. Влакнестите лазери с превключване на Q обикновено имат много високи усилвания и има някои други динамични явления. Обикновено кара импулса да има някои подструктури във времевата област, което може не се обяснява с горното уравнение.

Подобно уравнение може да се използва и за лазери с пасивна блокировка на режима; тогава първото уравнение трябва да добави допълнителен член, за да опише загубата на насищащия абсорбер. Резултатът от този ефект е, че затихването на релаксационните трептения се намалява. Процесът на релаксация на трептене дори не отслабва, така че разтворът в стационарно състояние вече не става стабилен и лазерът иманякои нестабилност на Q-превключвател за заключване на режима или други видове Q-превключвателинж.


Време на публикация: 10 август 2021 г