WISOPTIC Tip ng Laser Technology: Laser Dynamics

WISOPTIC Tip ng Laser Technology: Laser Dynamics

Ang laser dynamics ay tumutukoy sa ebolusyon ng ilang partikular na dami ng mga laser sa paglipas ng panahon, tulad ng optical power at gain.

Ang dynamic na pag-uugali ng laser ay natutukoy sa pamamagitan ng pakikipag-ugnayan sa pagitan ng optical field sa cavity at ang gain medium. Sa pangkalahatan, ang kapangyarihan ng laser ay mag-iiba sa pagkakaiba sa pagitan ng pakinabang at ng resonant na lukab, at ang rate ng pagbabago ng nakuha ay tinutukoy ng proseso ng stimulated emission at spontaneous emission (maaari din itong matukoy ng quenching effect at ang proseso ng paglipat ng enerhiya).

Ginagamit ang ilang partikular na pagtatantya. Halimbawa, ang laser gain ay hindi masyadong mataas. Sa isang tuloy-tuloy na liwanag laser, ang relasyon sa pagitan ng kapangyarihan ng laser P at ang gain coefficient g sa cavity ay natutugunan ang sumusunod na coupling differential equation:

WISOPTIC Tips of Laser Technology

saan TR ay ang oras na kinakailangan para sa isang round trip sa cavity, l ay ang pagkawala ng lukab, gss ay ang maliit na nakuha ng signal (sa isang ibinigay na intensity ng bomba), τg ay ang makakuha ng relaxation time (karaniwan ay malapit sa upper energy state lifetime), at Esat ay tpuspos niya ang enerhiya ng pagsipsip ng daluyan ng pakinabang.

Sa tuloy-tuloy na wave lasers, ang pinaka-nababahala na dynamics ay ang switching behavior ng laser (karaniwan ay kasama ang pagbuo ng output power spikes) at ang working state kapag may kaguluhan sa proseso ng pagtatrabaho (karaniwan ay isang relaxation oscillation). Sa mga bagay na ito, ang iba't ibang uri ng mga laser ay may iba't ibang pag-uugali.

Halimbawa, ang mga doped insulator laser ay madaling kapitan ng mga spike at relaxation oscillations, ngunit ang mga laser diode ay hindi. Sa isang Q-switched laser, ang dynamic na pag-uugali ay napakahalaga, kung saan ang enerhiya na nakaimbak sa gain medium ay magbabago nang malaki kapag ang pulso ay ibinubuga. Ang mga Q-switched fiber laser ay kadalasang may napakataas na mga nadagdag, at may ilang iba pang mga dynamic na phenomena. Ito ay kadalasang nagiging sanhi ng pulso na magkaroon ng ilang mga substructure sa domain ng oras, na maaari hindi maipaliwanag ng equation sa itaas.

Ang isang katulad na equation ay maaari ding gamitin para sa passive mode-locked lasers; pagkatapos ang unang equation ay kailangang magdagdag ng karagdagang termino upang ilarawan ang pagkawala ng saturable absorber. Ang resulta ng epekto na ito ay ang pagpapalambing ng relaxation oscillation ay nabawasan. Ang proseso ng relaxation oscillation ay hindi man lang humihina, kaya ang steady-state solution ay nagiging hindi na stable, at ang laser ayilang kawalang-tatag ng Q-switched mode-locking o iba pang uri ng Q-switching.


Oras ng post: Ago-10-2021