ОПТИКА ТВЕРДОТЕЛЬНЫХ ЛАЗЕРНЫХ СИСТЕМ И СВЕРХСИЛЬНЫХ ПОЛЕЙ
Леонид Николаевич Сомс
Leonid.soms@gmail.com
+7 911 706 15 47
Презентация на тему 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!
ОПТИКА ТВЕРДОТЕЛЬНЫХ ЛАЗЕРНЫХ СИСТЕМ И СВЕРХСИЛЬНЫХ ПОЛЕЙ
Леонид Николаевич Сомс
Leonid.soms@gmail.com
+7 911 706 15 47
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
Дискретность спектров
Базовая концепция квантовой теории излучения: микрочастицы (атомы, ионы, молекулы, …) существуют только в дискретных энергетических состояниях.
Переходы между состояниями → излучение/поглощение фотонов.
Больцмановское распределение по энергиям
Твердое тело – ансамбль гармонических осцилляторов, обладающих дискретным спектром.
Распределение числа частиц по состояниям как функция температуры – формула Больцмана
Термодинамическое равновесие (2)
В состоянии теплового равновесия:
Спонт.изл.
Вынужд.изл.
Поглощение
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;
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)
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.
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