활성 레이저 매체

레이저 로드(왼쪽에서 오른쪽으로):Ruby, Alexandrite, Er:YAG, Nd: YAP

활성 레이저 매체(게인 매체 또는 레이싱 매체라고도 함)는 레이저 내 광학적 이득의 원천입니다.이 이득은 이전에 펌프 소스에 의해 채워진 높은 에너지 상태에서 낮은 에너지 상태로의 전자적 또는 분자적 전환을 통한 광자의 자극적인 방출에서 비롯됩니다.

액티브 레이저 미디어의 예는 다음과 같습니다.

일반적으로 희토류 이온(예: 네오디뮴, 이터비움 또는 엘비움) 또는 전이 금속 이온(티타늄 또는 크롬)을 도핑한 특정 결정. 대부분의 경우 이트륨 알루미늄 가넷(YALO ₃₅₁₂), 이트륨 오르토바나데이트(YVO₄), 사파이어(AlO₂₃)^[1] 또는 브롬화세슘 카드뮴(Cdcscdcdcs ₃)이 아닌 세슘 카드뮴이 함유된 결정
레이저 활성 ^[2]이온을 도핑한 안경(예: 규산염 또는 인산염 안경)
헬륨과 네온의 혼합물(HeNe), 질소, 아르곤, 일산화탄소, 이산화탄소 또는 금속 ^[3]증기와 같은 가스. (가스 레이저)
반도체, 예를 들어 갈륨 비소(GaAs), 인듐 갈륨 비소(InGaAs) 또는 질화 갈륨(GaN)^[4]입니다.
염료 ^[5]^[6]레이저에 사용되는 염료 용액 형태의 액체. (염료 레이저)

레이저를 발사하려면 활성 이득 매체가 모집단 반전이라고 알려진 비열 에너지 분포에 있어야 합니다.이 상태를 준비하려면 외부 에너지원이 필요하며 이를 레이저 펌핑이라고 합니다.펌핑은 전류(예: 반도체 또는 고전압 방전을 통한 기체) 또는 방전 램프 또는 기타 레이저(반도체 레이저)에 의해 발생하는 빛으로 수행할 수 있습니다.보다 이국적인 이득 ^[7]매체는 화학 반응, 핵분열 또는 고에너지 전자 ^[8]빔에 의해 펌핑될 수 있습니다.

게인 매체 모형 예제

이득 매체의 단순화된 수준 체계

실제 시스템에서 가장 간단한 광학 이득 모델에는 에너지적으로 잘 분리된 두 개의 하위 수준 그룹만 포함됩니다.각 하위 수준 그룹 내에서 빠른 전환은 열 평형에 빠르게 도달하도록 보장합니다.상부 그룹과 하부 그룹 간의 자극적인 배출은 이득에 필수적인 것으로, 상위 레벨에 해당하는 하위 레벨보다 더 많은 인구가 유입되어야 합니다.이것은 두 그룹 사이의 자극되지 않은 전이 속도가 느릴 경우, 즉 상위 수준이 전이 가능한 경우에 더 쉽게 달성된다.인구 역전은 가장 낮은 하위 레벨만 점유하면 더 쉽게 생성되며, 낮은 온도 또는 에너지적으로 잘 분할된 그룹이 필요하다.

광신호의 증폭의 경우, 레이싱 주파수를 신호 주파수라고 부릅니다.신호의 증폭에 필요한 외부 공급 에너지가 광학적인 경우, 반드시 펌프 주파수와 같거나 더 높을 것입니다.

횡단면

단순 매질은 주파수 $~\omega _{\rm {p}}~$ p \ $displaystyle$ ~\ $omega$ _ ${\rm$ { $p}}~}$ 및 $~\omega _{\rm {p}}~$ $~\omega _{\rm {s}}$ s \ $displaystyle ~\ omega$ _ ${\rm$ { $s$ 에서 흡수 및 방출의 효과적인 단면을 특징으로 할 수 있다.

$($ 을 $~N~$ 고체 레이저의 활성 중심 집중으로 합니다.
$~N_{1}~$ 1 $displaystyle ~N_{1}~)$ 은 $~N_1~$ 접지 상태의 활성 중심 집중입니다.
$디스플레이$ 스타일 $~N_{2}~)$ 는 $~N_2~$ 들뜬 중심들의 집중입니다.
$~N_{1}+N_{2}=N$ 1 $~N_{1}+N_{2}=N$ + $~N_{1}+N_{2}=N$ 2 $=$ { $displaystyle ~N_{1}+N_{2$ }= $N$ 입니다.

상대 농도는 n $~n_{1}=N_{1}/N~$ $=$ $~n_{1}=N_{1}/N~$ / $~n_{1}=N_{1}/N~$ N $({displaystyle$ ~ $n_{1$ }= $N_{1}/N$ $~n_{2}=N_{2}/N$ n $~n_{2}=N_{2}/N$ $=$ $~n_{2}=N_{2}/N$ / $~n_{2}=N_{2}/N$ ({ $displaystyle ~n_{2$ }= $N_{2}/N$ 으로 정의할 수 있습니다.

그라운드 상태에서 들뜬 상태로의 액티브센터 이행 속도는 $~W_{\rm {u}}={\frac {I_{\rm {p}}\sigma _{\rm {ap}}}{\hbar \omega _{\rm {p}}}}+{\frac {I_{\rm {s}}\sigma _{\rm {as}}}{\hbar \omega _{\rm {s}}}}~$ $~W_{\rm {u}}={\frac {I_{\rm {p}}\sigma _{\rm {ap}}}{\hbar \omega _{\rm {p}}}}+{\frac {I_{\rm {s}}\sigma _{\rm {as}}}{\hbar \omega _{\rm {s}}}}~$ $~W_{\rm {u}}={\frac {I_{\rm {p}}\sigma _{\rm {ap}}}{\hbar \omega _{\rm {p}}}}+{\frac {I_{\rm {s}}\sigma _{\rm {as}}}{\hbar \omega _{\rm {s}}}}~$ $~W_{\rm {u}}={\frac {I_{\rm {p}}\sigma _{\rm {ap}}}{\hbar \omega _{\rm {p}}}}+{\frac {I_{\rm {s}}\sigma _{\rm {as}}}{\hbar \omega _{\rm {s}}}}~$ $~W_{\rm {u}}={\frac {I_{\rm {p}}\sigma _{\rm {ap}}}{\hbar \omega _{\rm {p}}}}+{\frac {I_{\rm {s}}\sigma _{\rm {as}}}{\hbar \omega _{\rm {s}}}}~$ a $~W_{\rm {u}}={\frac {I_{\rm {p}}\sigma _{\rm {ap}}}{\hbar \omega _{\rm {p}}}}+{\frac {I_{\rm {s}}\sigma _{\rm {as}}}{\hbar \omega _{\rm {s}}}}~$ $~W_{\rm {u}}={\frac {I_{\rm {p}}\sigma _{\rm {ap}}}{\hbar \omega _{\rm {p}}}}+{\frac {I_{\rm {s}}\sigma _{\rm {as}}}{\hbar \omega _{\rm {s}}}}~$ a p $~W_{\rm {u}}={\frac {I_{\rm {p}}\sigma _{\rm {ap}}}{\hbar \omega _{\rm {p}}}}+{\frac {I_{\rm {s}}\sigma _{\rm {as}}}{\hbar \omega _{\rm {s}}}}~$ ℏ $~W_{\rm {u}}={\frac {I_{\rm {p}}\sigma _{\rm {ap}}}{\hbar \omega _{\rm {p}}}}+{\frac {I_{\rm {s}}\sigma _{\rm {as}}}{\hbar \omega _{\rm {s}}}}~$ $~W_{\rm {u}}={\frac {I_{\rm {p}}\sigma _{\rm {ap}}}{\hbar \omega _{\rm {p}}}}+{\frac {I_{\rm {s}}\sigma _{\rm {as}}}{\hbar \omega _{\rm {s}}}}~$ s $~W_{\rm {u}}={\frac {I_{\rm {p}}\sigma _{\rm {ap}}}{\hbar \omega _{\rm {p}}}}+{\frac {I_{\rm {s}}\sigma _{\rm {as}}}{\hbar \omega _{\rm {s}}}}~$ \ $displaystyle$ ~ $W_{\rm$ {u} = $frac {I_{\rm {p}}$ \ $hmega로 나타낼 수$ 있습니다 $.$ $\opega$ _ ${\rm {s}}}}}}~}$ 및 $~W_{\rm {u}}={\frac {I_{\rm {p}}\sigma _{\rm {ap}}}{\hbar \omega _{\rm {p}}}}+{\frac {I_{\rm {s}}\sigma _{\rm {as}}}{\hbar \omega _{\rm {s}}}}~$

그라운드 상태로의 이행 속도는 $~W_{\rm {d}}={\frac {I_{\rm {p}}\sigma _{\rm {ep}}}{\hbar \omega _{\rm {p}}}}+{\frac {I_{\rm {s}}\sigma _{\rm {es}}}{\hbar \omega _{\rm {s}}}}+{\frac {1}{\tau }}~$ d $=$ $~W_{\rm {d}}={\frac {I_{\rm {p}}\sigma _{\rm {ep}}}{\hbar \omega _{\rm {p}}}}+{\frac {I_{\rm {s}}\sigma _{\rm {es}}}{\hbar \omega _{\rm {s}}}}+{\frac {1}{\tau }}~$ p $~W_{\rm {d}}={\frac {I_{\rm {p}}\sigma _{\rm {ep}}}{\hbar \omega _{\rm {p}}}}+{\frac {I_{\rm {s}}\sigma _{\rm {es}}}{\hbar \omega _{\rm {s}}}}+{\frac {1}{\tau }}~$ e $~W_{\rm {d}}={\frac {I_{\rm {p}}\sigma _{\rm {ep}}}{\hbar \omega _{\rm {p}}}}+{\frac {I_{\rm {s}}\sigma _{\rm {es}}}{\hbar \omega _{\rm {s}}}}+{\frac {1}{\tau }}~$ $~W_{\rm {d}}={\frac {I_{\rm {p}}\sigma _{\rm {ep}}}{\hbar \omega _{\rm {p}}}}+{\frac {I_{\rm {s}}\sigma _{\rm {es}}}{\hbar \omega _{\rm {s}}}}+{\frac {1}{\tau }}~$ p + $~W_{\rm {d}}={\frac {I_{\rm {p}}\sigma _{\rm {ep}}}{\hbar \omega _{\rm {p}}}}+{\frac {I_{\rm {s}}\sigma _{\rm {es}}}{\hbar \omega _{\rm {s}}}}+{\frac {1}{\tau }}~$ $~W_{\rm {d}}={\frac {I_{\rm {p}}\sigma _{\rm {ep}}}{\hbar \omega _{\rm {p}}}}+{\frac {I_{\rm {s}}\sigma _{\rm {es}}}{\hbar \omega _{\rm {s}}}}+{\frac {1}{\tau }}~$ $~W_{\rm {d}}={\frac {I_{\rm {p}}\sigma _{\rm {ep}}}{\hbar \omega _{\rm {p}}}}+{\frac {I_{\rm {s}}\sigma _{\rm {es}}}{\hbar \omega _{\rm {s}}}}+{\frac {1}{\tau }}~$ e s $~W_{\rm {d}}={\frac {I_{\rm {p}}\sigma _{\rm {ep}}}{\hbar \omega _{\rm {p}}}}+{\frac {I_{\rm {s}}\sigma _{\rm {es}}}{\hbar \omega _{\rm {s}}}}+{\frac {1}{\tau }}~$ s + $~W_{\rm {d}}={\frac {I_{\rm {p}}\sigma _{\rm {ep}}}{\hbar \omega _{\rm {p}}}}+{\frac {I_{\rm {s}}\sigma _{\rm {es}}}{\hbar \omega _{\rm {s}}}}+{\frac {1}{\tau }}~$ $~W_{\rm {d}}={\frac {I_{\rm {p}}\sigma _{\rm {ep}}}{\hbar \omega _{\rm {p}}}}+{\frac {I_{\rm {s}}\sigma _{\rm {es}}}{\hbar \omega _{\rm {s}}}}+{\frac {1}{\tau }}~$ { $display$ style $~W_{\rm$ {d}}= $frac {I_{\rm$ { $p}}$ {\ $hm{$ p}} \hota} {p} \ $hmega$ {p}} {p} {p} {p} {p} {p}} {p} {p}} {p} {p}}} {p} {p} {p} { $p$ }} {p}} {\hota} {p} $rac {1}{\rm$ $~\sigma _{\rm {as}}~$ }}~}. 여기서 s $displaystyle ~\rm$ { $as}~}$ 및 $~\sigma _{\rm {ap}}~$ \ $displaystyle ~\rm {ap}~}$ 은 신호와 $~\sigma _{\rm {ap}}~$ 펌프의 주파수에서 효과적인 흡수 단면입니다.

$~\sigma _{\rm {es}}~$ § $s$ \ $displaystyle$ ~ \ $rm$ { $~\sigma _{\rm {es}}~$ es $~\sigma _{\rm {es}}~$ } ~ $~\sigma _{\rm {ep}}~$ $e$ p \ $displaystyle$ ~ \ $rm$ { $ep}$ ~ $~\sigma _{\rm {ep}}~$ e p \ displaystyle ~ \ $~\sigma _{\rm {ep}}~$ $rm$ { ep} ~ 는 $~\sigma _{\rm {ep}}~$ 자극 방출에 대해 $~\sigma _{\rm {es}}~$ .

$~{\frac {1}{\tau }}~$ { $displaystyle ~{\frac$ { $1}{\frac }}~}$ 는 $~\frac{1}{\tau}~$ 상위 레벨의 자연감소율입니다.

다음으로 상대 모집단의 운동 방정식을 다음과 같이 쓸 수 있다.

$~{\frac {{\rm {d}}n_{2}}{{\rm {d}}t}}=W_{\rm {u}}n_{1}-W_{\rm {d}}n_{2}$ $W_{\rm {u}}n_{1}-W_{\rm {d}}n_{2$

$=$ $W_{\rm {d}}n_{2}~}$ 단 $~{\frac {{\rm {d}}n_{1}}{{\rm {d}}t}}=-W_{\rm {u}}n_{1}+W_{\rm {d}}n_{2}~$ , 이러한 방정식은 $~n_{1}+n_{2}=1~$ + $~n_{1}+n_{2}=1~$ $~n_{1}+n_{2}=1~$ $=$ { $displaystyle ~n_{1}+n_{2$ }= $1~}$ 입니다 $~n_{1}+n_{2}=1~$

펌프 주파수에서의 $흡수$ A $(\$ 와 $~ A ~$ 신호 주파수에서의 $게인$ G(\ $displaystyle ~G~)$ 는 $~ G ~$ 다음과 같이 쓸 수 있습니다.

$~A=N_{1}\sigma _{\rm {pa}}-N_{2}\sigma _{\rm {pe}}~$ $~A=N_{1}\sigma _{\rm {pa}}-N_{2}\sigma _{\rm {pe}}~$ $~A=N_{1}\sigma _{\rm {pa}}-N_{2}\sigma _{\rm {pe}}~$ 1 $~A=N_{1}\sigma _{\rm {pa}}-N_{2}\sigma _{\rm {pe}}~$ $~A=N_{1}\sigma _{\rm {pa}}-N_{2}\sigma _{\rm {pe}}~$ a - $~A=N_{1}\sigma _{\rm {pa}}-N_{2}\sigma _{\rm {pe}}~$ 2 $~A=N_{1}\sigma _{\rm {pa}}-N_{2}\sigma _{\rm {pe}}~$ p $~A=N_{1}\sigma _{\rm {pa}}-N_{2}\sigma _{\rm {pe}}~$ ${\displaystyle$ ~ $A=N_{1}\sigma$ _ ${\rm$ { $pa}}-N_{2}\sigma$ $~G=N_{2}\sigma _{\rm {se}}-N_{1}\sigma _{\rm {sa}}~$ ${\rm {pe$ $~G=N_{2}\sigma _{\rm {se}}-N_{1}\sigma _{\rm {sa}}~$ $=$ $~G=N_{2}\sigma _{\rm {se}}-N_{1}\sigma _{\rm {sa}}~$ 2 $~G=N_{2}\sigma _{\rm {se}}-N_{1}\sigma _{\rm {sa}}~$ $~G=N_{2}\sigma _{\rm {se}}-N_{1}\sigma _{\rm {sa}}~$ - $~G=N_{2}\sigma _{\rm {se}}-N_{1}\sigma _{\rm {sa}}~$ σ s - $~G=N_{2}\sigma _{\rm {se}}-N_{1}\sigma _{\rm {sa}}~$ $~G=N_{2}\sigma _{\rm {se}}-N_{1}\sigma _{\rm {sa}}~$ $~G=N_{2}\sigma _{\rm {se}}-N_{1}\sigma _{\rm {sa}}~$ ~ N σ s \ $displaystyle$ ~ $N asigma$ _ { { { {\disma }

안정 상태 솔루션

많은 경우 이득 매체는 연속파 또는 준연속파 상태에서 작동하여 모집단의 시간 파생물을 무시할 수 있게 한다.

안정 상태 솔루션은 다음과 같이 기술할 수 있습니다.

$displaystyle ~n_{2$ $W_{\rm {u}}+$ $W_{\rm {d$ $~n_{1}={\frac {W_{\rm {d}}}{W_{\rm {u}}+W_{\rm {d}}}}.$ $~n_{1}={\frac {W_{\rm {d}}}{W_{\rm {u}}+W_{\rm {d}}}}.$ $=$ $~n_{1}={\frac {W_{\rm {d}}}{W_{\rm {u}}+W_{\rm {d}}}}.$ d $~n_{1}={\frac {W_{\rm {d}}}{W_{\rm {u}}+W_{\rm {d}}}}.$ + $~n_{1}={\frac {W_{\rm {d}}}{W_{\rm {u}}+W_{\rm {d}}}}.$ d $~n_{1}={\frac {W_{\rm {d}}}{W_{\rm {u}}+W_{\rm {d}}}}.$ . $~n_{1}={\frac {W_{\rm {d}}}{W_{\rm {u}}+W_{\rm {d}}}}.$ { $display$ style ~ $n_{$ 1}= $flac {W_{\rm$ { $d}}$ { $W_{\rm {u}}+$ $W_{\rm {d}}}}.$ $}$

동적 포화 강도를 정의할 수 있습니다.

$~I_{\rm {po}}={\frac {\hbar \omega _{\rm {p}}}{(\sigma _{\rm {ap}}+\sigma _{\rm {ep}})\tau }}~$ $~I_{\rm {po}}={\frac {\hbar \omega _{\rm {p}}}{(\sigma _{\rm {ap}}+\sigma _{\rm {ep}})\tau }}~$ o $~I_{\rm {po}}={\frac {\hbar \omega _{\rm {p}}}{(\sigma _{\rm {ap}}+\sigma _{\rm {ep}})\tau }}~$ ( $~I_{\rm {po}}={\frac {\hbar \omega _{\rm {p}}}{(\sigma _{\rm {ap}}+\sigma _{\rm {ep}})\tau }}~$ ( $~I_{\rm {po}}={\frac {\hbar \omega _{\rm {p}}}{(\sigma _{\rm {ap}}+\sigma _{\rm {ep}})\tau }}~$ a p + $~I_{\rm {po}}={\frac {\hbar \omega _{\rm {p}}}{(\sigma _{\rm {ap}}+\sigma _{\rm {ep}})\tau }}~$ $~I_{\rm {po}}={\frac {\hbar \omega _{\rm {p}}}{(\sigma _{\rm {ap}}+\sigma _{\rm {ep}})\tau }}~$ ) $~I_{\rm {po}}={\frac {\hbar \omega _{\rm {p}}}{(\sigma _{\rm {ap}}+\sigma _{\rm {ep}})\tau }}~$ { $displaystyle ~I_{\rm$ { $po$ } = $fr frac$ { $hbar$ \ $obega _ {\rm$ { $p}}} {{\rm {ap}}$ + \ rm { ep}}}}} $~I_{\rm {po}}={\frac {\hbar \omega _{\rm {p}}}{(\sigma _{\rm {ap}}+\sigma _{\rm {ep}})\tau }}~$ 、 $I$ = $~I_{\rm {so}}={\frac {\hbar \omega _{\rm {s}}}{(\sigma _{\rm {as}}+\sigma _{\rm {es}})\tau }}~$ + + + + + + + + + + + + + $~I_{\rm {so}}={\frac {\hbar \omega _{\rm {s}}}{(\sigma _{\rm {as}}+\sigma _{\rm {es}})\tau }}~$ s $~I_{\rm {so}}={\frac {\hbar \omega _{\rm {s}}}{(\sigma _{\rm {as}}+\sigma _{\rm {es}})\tau }}~$ s $~I_{\rm {so}}={\frac {\hbar \omega _{\rm {s}}}{(\sigma _{\rm {as}}+\sigma _{\rm {es}})\tau }}~$ 、 s 、 s 、 s 、 s 、 s 、 s 、 s 、 s 、 s 、 s 、 s 、 s 、 $igma$ _ ${\rm {es}})\syslog$ $~I_{\rm {so}}={\frac {\hbar \omega _{\rm {s}}}{(\sigma _{\rm {as}}+\sigma _{\rm {es}})\tau }}~$ 입니다.

강한 신호에서의 흡수: $~A_{0}={\frac {ND}{\sigma _{\rm {as}}+\sigma _{\rm {es}}}}~$ 0 $~A_{0}={\frac {ND}{\sigma _{\rm {as}}+\sigma _{\rm {es}}}}~$ $~A_{0}={\frac {ND}{\sigma _{\rm {as}}+\sigma _{\rm {es}}}}~$ D $~A_{0}={\frac {ND}{\sigma _{\rm {as}}+\sigma _{\rm {es}}}}~$ + s $~A_{0}={\frac {ND}{\sigma _{\rm {as}}+\sigma _{\rm {es}}}}~$ 、 \ $displaystyle ~A_{0$ } = $flac {ND$ } { \ $sigma$ _ { \ $rm$ { as } + \ $rm$ { $es }$ } $~A_{0}={\frac {ND}{\sigma _{\rm {as}}+\sigma _{\rm {es}}}}~$

강력한 펌프의 이득: $~G_{0}={\frac {ND}{\sigma _{\rm {ap}}+\sigma _{\rm {ep}}}}~$ $~G_{0}={\frac {ND}{\sigma _{\rm {ap}}+\sigma _{\rm {ep}}}}~$ $~G_{0}={\frac {ND}{\sigma _{\rm {ap}}+\sigma _{\rm {ep}}}}~$ $~G_{0}={\frac {ND}{\sigma _{\rm {ap}}+\sigma _{\rm {ep}}}}~$ D $~G_{0}={\frac {ND}{\sigma _{\rm {ap}}+\sigma _{\rm {ep}}}}~$ + $~G_{0}={\frac {ND}{\sigma _{\rm {ap}}+\sigma _{\rm {ep}}}}~$ $~G_{0}={\frac {ND}{\sigma _{\rm {ap}}+\sigma _{\rm {ep}}}}~$ p ${\$ $displaystyle$ ~ $G_{$ 0} = $flac {ND}$ {\ $sigma$ _ ${\rm$ { $ap}}$ + \ $rm$ {ep $}}}}$ ~ $~G_{0}={\frac {ND}{\sigma _{\rm {ap}}+\sigma _{\rm {ep}}}}~$ $~D=\sigma _{\rm {pa}}\sigma _{\rm {se}}-\sigma _{\rm {pe}}\sigma _{\rm {sa}}~$ 서 $~D=\sigma _{\rm {pa}}\sigma _{\rm {se}}-\sigma _{\rm {pe}}\sigma _{\rm {sa}}~$ $~D=\sigma _{\rm {pa}}\sigma _{\rm {se}}-\sigma _{\rm {pe}}\sigma _{\rm {sa}}~$ $~D=\sigma _{\rm {pa}}\sigma _{\rm {se}}-\sigma _{\rm {pe}}\sigma _{\rm {sa}}~$ $~D=\sigma _{\rm {pa}}\sigma _{\rm {se}}-\sigma _{\rm {pe}}\sigma _{\rm {sa}}~$ s - $~D=\sigma _{\rm {pa}}\sigma _{\rm {se}}-\sigma _{\rm {pe}}\sigma _{\rm {sa}}~$ s $~D=\sigma _{\rm {pa}}\sigma _{\rm {se}}-\sigma _{\rm {pe}}\sigma _{\rm {sa}}~$ s $=$ sigma sigma s displaydisplay s $~D=\sigma _{\rm {pa}}\sigma _{\rm {se}}-\sigma _{\rm {pe}}\sigma _{\rm {sa}}~$ s display s displaydisplay s $~D=\sigma _{\rm {pa}}\sigma _{\rm {se}}-\sigma _{\rm {pe}}\sigma _{\rm {sa}}~$ s displaydisplay s display s $display$ s display s display s display s display s display s 。s섹션

게인은 G $displaystyle ~G_{0$ $~G_{0}~$ 을 초과하지 않으며 흡수율은 $~A_{0}U~$ 0 $({$ $~A_{0}U~$ 을 초과하지 않습니다.

Pump와 $~I_{\rm {p}}~$ 의 $~I_{\rm {s}}~$ I p $~I_{\rm {p}}~$ p \ $display$ style ~ $I_{\rm$ { $p$ $~I_{\rm {s}}~$ \ $display ~I_{\rm {s}}~$ 에서 $~I_{\rm s}~$ 게인과 흡수는 다음과 같이 나타낼 수 있다.

$displaystyle ~A =$ $A_{0}{\frac {U+s}{1+p+s$ $~G=G_{0}{\frac {p-V}{1+p+s}}~$ $~G=G_{0}{\frac {p-V}{1+p+s}}~$ $~G=G_{0}{\frac {p-V}{1+p+s}}~$ $~G=G_{0}{\frac {p-V}{1+p+s}}~$ p - $~G=G_{0}{\frac {p-V}{1+p+s}}~$ + $~G=G_{0}{\frac {p-V}{1+p+s}}~$ + $~G=G_{0}{\frac {p-V}{1+p+s}}~$ { $display$ ~ $G = G_{0}{\frac {p-V}$ {1+ $p+s$

$~p=I_{\rm {p}}/I_{\rm {po}}~$ 서 p $~p=I_{\rm {p}}/I_{\rm {po}}~$ $~p=I_{\rm {p}}/I_{\rm {po}}~$ / I $~p=I_{\rm {p}}/I_{\rm {po}}~$ \ $displaystyle ~p =$ $I_{\rm {p}}/I_{\rm {po$ $~s=I_{\rm {s}}/I_{\rm {so}}~$ $~s=I_{\rm {s}}/I_{\rm {so}}~$ $~s=I_{\rm {s}}/I_{\rm {so}}~$ $~s=I_{\rm {s}}/I_{\rm {so}}~$ / $~s=I_{\rm {s}}/I_{\rm {so}}~$ $o$ { displaystyle $~s =$ $I_{\rm {so}}/I_{\$ $rm$ ${so$ $U$ $~U={\frac {(\sigma _{\rm {as}}+\sigma _{\rm {es}})\sigma _{\rm {ap}}}{D}}~$ ( $~U={\frac {(\sigma _{\rm {as}}+\sigma _{\rm {es}})\sigma _{\rm {ap}}}{D}}~$ a $~U={\frac {(\sigma _{\rm {as}}+\sigma _{\rm {es}})\sigma _{\rm {ap}}}{D}}~$ + $~U={\frac {(\sigma _{\rm {as}}+\sigma _{\rm {es}})\sigma _{\rm {ap}}}{D}}~$ e s ) 、 $~U={\frac {(\sigma _{\rm {as}}+\sigma _{\rm {es}})\sigma _{\rm {ap}}}{D}}~$ D $~U={\frac {(\sigma _{\rm {as}}+\sigma _{\rm {es}})\sigma _{\rm {ap}}}{D}}~$ （ \ $display$ style ~ U = prm $frac { as$ } + \ $rm$ { } { $designor$ _ ${$ } } ）、 $~V={\frac {(\sigma _{\rm {ap}}+\sigma _{\rm {ep}})\sigma _{\rm {as}}}{D}}~$ { \ $~V={\frac {(\sigma _{\rm {ap}}+\sigma _{\rm {ep}})\sigma _{\rm {as}}}{D}}~$ { \ $rm$ { } { $~V={\frac {(\sigma _{\rm {ap}}+\sigma _{\rm {ep}})\sigma _{\rm {as}}}{D}}~$ , i i i i i i i i $~U={\frac {(\sigma _{\rm {as}}+\sigma _{\rm {es}})\sigma _{\rm {ap}}}{D}}~$ i i i i i i 。

아이덴티티

다음 ID가^[9] 생성됩니다. $U-V=1~$ - $U-V=1~$ $U-V=1~$ { $displaystyle$ U - V = $U-V=1~$ 1 ~ $U-V=1~$ } , $~A/A_{0}+G/G_{0}=1~.\$ / $~A/A_{0}+G/G_{0}=1~.\$ + $~A/A_{0}+G/G_{0}=1~.\$ / $~A/A_{0}+G/G_{0}=1~.\$ $~A/A_{0}+G/G_{0}=1~.\$ $~A/A_{0}+G/G_{0}=1~.\$ . $~A/A_{0}+G/G_{0}=1~.\$ { $displaystyle ~ A$ / $A$ _ { $0$ } + $G _$ { 0 } = $~A/A_{0}+G/G_{0}=1~.\$ 1 $~\ }$

게인 매체의 상태는 상위 레벨의 모집단, 게인 또는 흡수 등과 같은 단일 매개변수로 특징지을 수 있습니다.

이득 매체의 효율성

이득 매체의 효율은 E $~E={\frac {I_{\rm {s}}G}{I_{\rm {p}}A}}~$ $~E={\frac {I_{\rm {s}}G}{I_{\rm {p}}A}}~$ $~E={\frac {I_{\rm {s}}G}{I_{\rm {p}}A}}~$ $~E={\frac {I_{\rm {s}}G}{I_{\rm {p}}A}}~$ $~E={\frac {I_{\rm {s}}G}{I_{\rm {p}}A}}~$ A {\ $displaystyle ~E$ = $flac {I_{\rm {s$ }}G $}{$ 로 정의할 수 있습니다. $I_{\rm {p}}$ $A$

같은 모델 내에서 효율은 다음과 같이 나타낼 수 있습니다. $E$ $~E={\frac {\omega _{\rm {s}}}{\omega _{\rm {p}}}}{\frac {1-V/p}{1+U/s}}~$ s $~E={\frac {\omega _{\rm {s}}}{\omega _{\rm {p}}}}{\frac {1-V/p}{1+U/s}}~$ $~E={\frac {\omega _{\rm {s}}}{\omega _{\rm {p}}}}{\frac {1-V/p}{1+U/s}}~$ - $~E={\frac {\omega _{\rm {s}}}{\omega _{\rm {p}}}}{\frac {1-V/p}{1+U/s}}~$ / $~E={\frac {\omega _{\rm {s}}}{\omega _{\rm {p}}}}{\frac {1-V/p}{1+U/s}}~$ 1 $~E={\frac {\omega _{\rm {s}}}{\omega _{\rm {p}}}}{\frac {1-V/p}{1+U/s}}~$ + U / $~E={\frac {\omega _{\rm {s}}}{\omega _{\rm {p}}}}{\frac {1-V/p}{1+U/s}}~$ / \ $displaystyle$ ~ E = $secrac$ { $omega$ _ { \ $rm$ { $p$ } } } { \ $frac$ { 1 - $V$ / $p$ } { $1 +$ U / $s$ } ~ $~E={\frac {\omega _{\rm {s}}}{\omega _{\rm {p}}}}{\frac {1-V/p}{1+U/s}}~$ }

효율적인 작동을 위해 펌프 및 신호 모두 포화 강도를 초과해야 합니다. $~{\frac {p}{V}}\gg 1~$ V $~{\frac {p}{V}}\gg 1~$ 1 {\ $displaystyle ~{\frac {p}{V}}\gg$ 1 $~{\frac {p}{V}}\gg 1~$ 및 $~{\frac {s}{U}}\gg 1~$ U $~{\frac {s}{U}}\gg 1~$ 1 {\ $displaystyle ~{\frac {s}{\$ frac {s}}{ $U}}\gg$ 1 $~{\frac {s}{U}}\gg 1~$

위의 추정치는 펌프와 신호등이 균일하게 채워진 매체에 유효합니다.일부 영역은 펌프가 잘되기 때문에 공간공 연소는 효율을 약간 떨어뜨릴 수 있지만 역전파 간섭 노드 내의 신호에 의해 펌프가 효율적으로 인출되지 않는다.

「」를 참조해 주세요.

레퍼런스 및 메모

^ 헥트, 제프레이저 가이드북: 제2판맥그로힐, 1992년 (22장)
^ 헥트, 22장
^ 헥트, 7장-15절
^ 헥트, 18장~21장
^ F. J. Duarte 및 L. W. Hillman(Eds.), 염료 레이저 원리(Academical, New York, 1990).
^ F. P. Schéfer (Ed.) , Dy Lasers, 제2판 (Springer-Verlag, Berlin, 1990)
^ McArthur, D. A.; Tollefsrud, P. B. (15 February 1975). "Observation of laser action in CO gas excited only by fission fragments". Applied Physics Letters. 26 (4): 187–190. Bibcode:1975ApPhL..26..187M. doi:10.1063/1.88110.
^ 레이저 물리 및 테크놀로지 백과사전
^ D.Kouznetsov; J.F.Bisson; K.Takaichi; K.Ueda (2005). "Single-mode solid-state laser with short wide unstable cavity". JOSA B. 22 (8): 1605–1619. Bibcode:2005JOSAB..22.1605K. doi:10.1364/JOSAB.22.001605.

외부 링크

레이저 물리 및 테크놀로지 미디어 백과사전 입수

[1] 헥트, 제프레이저 가이드북: 제2판맥그로힐, 1992년 (22장)

[2] 헥트, 22장

[3] 헥트, 7장-15절

[4] 헥트, 18장~21장

[5] F. J. Duarte 및 L. W. Hillman(Eds.), 염료 레이저 원리(Academical, New York, 1990).

[6] F. P. Schéfer (Ed.) , Dy Lasers, 제2판 (Springer-Verlag, Berlin, 1990)

[7] McArthur, D. A.; Tollefsrud, P. B. (15 February 1975). "Observation of laser action in CO gas excited only by fission fragments". Applied Physics Letters. 26 (4): 187–190. Bibcode:1975ApPhL..26..187M. doi:10.1063/1.88110.

[rp-8] 레이저 물리 및 테크놀로지 백과사전

[uns-9] D.Kouznetsov; J.F.Bisson; K.Takaichi; K.Ueda (2005). "Single-mode solid-state laser with short wide unstable cavity". JOSA B. 22 (8): 1605–1619. Bibcode:2005JOSAB..22.1605K. doi:10.1364/JOSAB.22.001605.

[1]

[2]

[3]

[4]

[5]

[6]

[7]

[8]

[9]

v t 레이저
레이저 기사 목록 레이저 타입 리스트 레이저 응용 프로그램 목록 레이저 줄임말
레이저의 종류	이산화탄소 레이저 화학 레이저 색소 레이저 Er: YAG 레이저 엑시머 레이저 자유 전자 레이저 헬륨 네온 레이저 이온 레이저 레이저 다이오드 액정 레이저 Nd: YAG 레이저 질소 레이저 라만 레이저 Ti-sapshire 레이저 X선 레이저
레이저 물리학	활성 레이저 매체 증폭된 자연 방출 연속파 도플러 냉각 레이저 절제 레이저 냉각 레이저 선폭 레이싱 임계값 자기 광학 트랩 광학 핀셋 모집단 반전 해결된 사이드밴드 냉각 초단파 펄스
레이저 광학	비임 익스팬더 빔 균질화기 B 적분 차프 펄스 증폭 게인 스위칭 가우스 빔 주입식 시드러 레이저광 프로파일러 M 제곱 모드 잠금 다중 프리즘 그레이팅 레이저 발진기 멀티호톤 펄스 내 간섭 페이즈 스캔 광증폭기 광학 공동 광 아이솔레이터 출력 커플러 Q 스위칭 라만 증폭 회생 증폭
카테고리

Search

활성 레이저 매체

네임스페이스

더

목차

게인 매체 모형 예제