Презентация на тему Оптика твердотельных лазерных систем и сверхсильных полей

Презентация на тему Оптика твердотельных лазерных систем и сверхсильных полей, предмет презентации: Физика. Этот материал содержит 38 слайдов. Красочные слайды и илюстрации помогут Вам заинтересовать свою аудиторию. Для просмотра воспользуйтесь проигрывателем, если материал оказался полезным для Вас - поделитесь им с друзьями с помощью социальных кнопок и добавьте наш сайт презентаций ThePresentation.ru в закладки!

Слайды и текст этой презентации

Слайд 1
Текст слайда:

ОПТИКА ТВЕРДОТЕЛЬНЫХ ЛАЗЕРНЫХ СИСТЕМ И СВЕРХСИЛЬНЫХ ПОЛЕЙ



Леонид Николаевич Сомс

Leonid.soms@gmail.com
+7 911 706 15 47



Слайд 2
Текст слайда:

Физические основы создания твердотельных лазерных систем .


Курс молодого бойца


Слайд 3
Текст слайда:

Физические основы создания твердотельных лазерных систем .


Слайд 4
Текст слайда:

Физические основы создания твердотельных лазерных систем Стимулированное излучение. Усиление излучения.

Дискретность спектров
Больцмановское распределение по энергиям
Спонтанное излучение
Вынужденное излучение
Поглощение
Термодинамическое равновесие
Инверсия населенностей
Усиление
однородно уширенная линия
импульсный сигнал в 4-уровневой среде
неоднородно уширенная линия
Насыщение усиления: искажения пространственного и временнОго профилей
Усиленное спонтанное излучение



Слайд 5
Текст слайда:

Дискретность спектров

Базовая концепция квантовой теории излучения: микрочастицы (атомы, ионы, молекулы, …) существуют только в дискретных энергетических состояниях.
Переходы между состояниями → излучение/поглощение фотонов.


Слайд 6
Текст слайда:

Больцмановское распределение по энергиям

Твердое тело – ансамбль гармонических осцилляторов, обладающих дискретным спектром.
Распределение числа частиц по состояниям как функция температуры – формула Больцмана


Слайд 7
Текст слайда:

Спонтанное излучение


Слайд 8
Текст слайда:

Спонтанное излучение


Слайд 9
Текст слайда:




коэффициент Эйнштейна для вынужд. перехода




плотность энергии

Поглощение (1)


Слайд 10
Текст слайда:

Поглощение (2)


Слайд 11
Текст слайда:

Поглощение (3)


Слайд 12
Текст слайда:

Вынужденное излучение / усиление (1)


Слайд 13
Текст слайда:

Вынужденное излучение (2)


Слайд 14
Текст слайда:

Усиление (3)


Слайд 15
Текст слайда:

Термодинамическое равновесие (1)


Слайд 16
Текст слайда:

Термодинамическое равновесие (2)

В состоянии теплового равновесия:

Спонт.изл.

Вынужд.изл.

Поглощение


Слайд 17
Текст слайда:

Термодинамическое равновесие (3)


Слайд 18
Текст слайда:

Насыщение усиления (поглощения) в 2-уровневой системе, непрерывный сигнал



Слайд 19
Текст слайда:

Насыщение поглощения (непр.сигнал)



Слайд 20
Текст слайда:

Насыщение усиления короткого импульсного сигнала


Слайд 21
Текст слайда:

Насыщение усиления короткого импульсного сигнала


Слайд 22
Текст слайда:

Форма линий поглощения и усиления 1. Естественная ширина линии



Слайд 23
Текст слайда:

Форма линий поглощения и усиления 2. Однородное уширение


Слайд 24
Текст слайда:

Форма линий поглощения и усиления 2. Однородное уширение

Обычно для ТТЛ:


Слайд 25
Текст слайда:

Форма линий поглощения и усиления 3. Неоднородное уширение


Слайд 26
Текст слайда:

Форма линий поглощения и усиления 4. А вот что на практике


Слайд 27
Текст слайда:

Насыщение поглощения: однородно уширенная линия


Слайд 28
Текст слайда:

Неоднородно уширенная линия


Слайд 29
Текст слайда:

Инверсия населенностей

Усиление: нужно инвертировать населенность уровней



Слайд 30
Текст слайда:

Инверсия населенностей

Трехуровневая спектроскопическая схема



Слайд 31
Текст слайда:

Инверсия населенностей

Четырехуровневая спектроскопическая схема



Слайд 32
Текст слайда:

Инверсия населенностей

Четырехуровневая спектроскопическая схема


Слайд 33
Текст слайда:

Формирование инверсной населенности


Слайд 34
Текст слайда:

Формирование инверсной населенности


Слайд 35
Текст слайда:

Формирование инверсной населенности

«Квазитрехуровневые схемы»


Слайд 36
Текст слайда:

Формирование инверсной населенности. Задачи

Задача 1.
Для П-образной формы импульса:

1.1 для изменения скорости накачки в пределах A=[0; 10] определите зависимость nmax(A), постройте график;

1.2. для тех же условий определите tstorage(A) для nwork(A)=[0.9 nmax(A)], постройте график;

1.3. воспользовавшись литературными данными о времени жизни ионов хрома в рубине
(Al2O3;Cr3+), для концентрации С=0,5% ат. определите пороговую плотность поглощенной
мощности накачки wpump.thr (Вт/см3);

1.4. для условий задачи 1.3 определите зависимость "временного" КПД от мощности накачки,
постройте график;

1.5. воспользовавшись литературными данными о поперечном сечении σ вынужденного перехода для ионов рубина, определите предельный коэффициент усиления αmax (см-1)как функцию от превышения над порогом по мощности излучения в пределах изменения A=[1; 10], постройте график;


Слайд 37
Текст слайда:

Формирование инверсной населенности Задачи


Задача 2.
Проанализируйте ситуацию с накачкой трехуровневой среды при изменении формы импульса: вместо накачки с П-образной (характерно для лазерной диодной накачки) рассмотрите колоколообразную (характерно для импульсных газоразрядных ламп), воспользовавшись, например, встроенной функцией Mathcad для гауссовского распределения dnorm(t,μ,σ), обратив внимание на нормировку этой функции:

2.1. постройте поверхность nmax(A,σ) для значения μ=2τ и пределов изменения A=[1; 10], σ=[0.1τ; 1.5τ]

2.2. постройте поверхность tstorage(A,σ) для условий задачи 2.1

2.3. для условий задач 2.1 и 1.5, постройте поверхность αmax (A,σ)

2.4. для условий задач 2.1 и 1.3, постройте поверхность КПД(wpump , σ)


Слайд 38
Текст слайда:

Формирование инверсной населенности Задачи


Задача 3.
Проделайте анализ, подобный задачам 1,2 для четырехуровневой среды Nd3+:YAG


Задача 4.
Модифицируйте скоростные уравнения применительно к квазитрехуровневой схеме Yb3+:YAG и проведите для этой среды анализ, подобный задачам 1,2.


Обратная связь

Если не удалось найти и скачать презентацию, Вы можете заказать его на нашем сайте. Мы постараемся найти нужный Вам материал и отправим по электронной почте. Не стесняйтесь обращаться к нам, если у вас возникли вопросы или пожелания:

Email: Нажмите что бы посмотреть 

Что такое ThePresentation.ru?

Это сайт презентаций, докладов, проектов, шаблонов в формате PowerPoint. Мы помогаем школьникам, студентам, учителям, преподавателям хранить и обмениваться учебными материалами с другими пользователями.


Для правообладателей

Яндекс.Метрика