WISOPTIC Nasveti za lasersko tehnologijo: Laserska dinamika

WISOPTIC Nasveti za lasersko tehnologijo: Laserska dinamika

Laserska dinamika se nanaša na razvoj določenih količin laserjev skozi čas, kot sta optična moč in dobiček.

Dinamično obnašanje laserja je določeno z interakcijo med optičnim poljem v votlini in ojačevalnim medijem. Na splošno se bo moč laserja razlikovala glede na razliko med ojačenjem in resonančno votlino, hitrost spremembe ojačenja pa je določena s procesom stimulirane emisije in spontane emisije (lahko jo določata tudi učinek gašenja in proces prenosa energije).

Uporabljeni so nekateri posebni približki. Na primer, dobiček laserja ni previsok. Pri neprekinjenem svetlobnem laserju je razmerje med lasersko močjo P in koeficient dobička g v votlini izpolnjuje naslednjo sklopno diferencialno enačbo:

WISOPTIC Tips of Laser Technology

Kje TR je čas, potreben za eno povratno vožnjo v votlini, l je izguba votline, gss je majhen dobiček signala (pri dani jakosti črpalke), τg je čas relaksacije dobička (običajno blizu življenjske dobe zgornjega energijskega stanja) in Esat je tnasičena absorpcijska energija ojačitvenega medija.

Pri laserjih z neprekinjenimi valovi sta najbolj zaskrbljujoči dinamiki preklopno obnašanje laserja (običajno vključno z tvorbo konic izhodne moči) in delovno stanje, ko pride do motenj v delovnem procesu (običajno relaksacijsko nihanje). V tem pogledu imajo različne vrste laserjev zelo različno vedenje.

Na primer, dopirani izolatorski laserji so nagnjeni k konicam in sprostitvenim nihanjem, laserske diode pa ne. Pri laserju s preklopom Q je zelo pomembno dinamično obnašanje, kjer se energija, shranjena v ojačevalnem mediju, močno spremeni, ko se odda impulz. Laserji z vlakni s preklopom Q imajo običajno zelo visoke dobičke, obstajajo pa še nekateri drugi dinamični pojavi. Običajno povzroči, da ima impulz nekaj podstruktur v časovni domeni, kar lahko ni razloženo z zgornjo enačbo.

Podobno enačbo lahko uporabimo tudi za pasivne laserje z zaklenjenim načinom; potem mora prva enačba dodati dodaten člen za opis izgube nasičenega absorberja. Rezultat tega učinka je, da se zmanjša oslabitev sprostitvenega nihanja. Proces relaksacijskega nihanja se niti ne oslabi, tako da raztopina v stanju dinamičnega ravnovesja ne postane več stabilna, laser pa jenekaj nestabilnost od Zaklepanje načina s preklopom Q ali druge vrste stikala Qing.


Čas objave: 10. avgust 2021