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《调Q激光器速率方程的普适表达式_任承》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。
1、光电子·激光第13卷第3期2002年3月JournalofOptoelectronics·LaserVol.13No.3Mar.2002X调Q激光器速率方程的普适表达式任承,张行愚,王青圃,赵圣之(山东大学光电系,济南250100)摘要:本文证明了主动调Q激光器的速率方程及其解可以作为被动调Q激光器速率方程及其解的特例,并通过归一化相关参量得到了同时适合于主动和被动调Q激光器速率方程的普适表达式。关键词:主动调Q激光器;被动调Q激光器;速率方程;普适表达式+中图分类号:TN248.34文献标识码:A文章编号:1005
2、20086(2002)0320294203GeneralExpressionfortheRateEquationDescribingBothActivelyQ-switchedLasersandPassivelyQ-switchedLasersRENCheng,ZHANGXing2yu,WANGQing2pu,ZHAOSheng2zhi(OpticsDepartment,ShandongUniversity,Jinan250100,China)Abstract:Inthispaperweshowthattherate
3、equationsandtheirsolutionsforactivelyQ2switchedlaserscanbeconsideredasaspecificcaseofthoseforpassivelyQ2switchedlasers.Bynormalizingtherelatedparameters,ageneralrateequationthatcandescribebothactivelyQ2switchedlasersandpassivelyQ2switchedlasersisobtained.Keywor
4、ds:ActivelyQ2switchedlasers;PassivelyQ2switchedlasers;Rateequations;Generalexpres2sion[11]动调Q激光器的速率方程及其解似乎无联系。本1引言文将证明:主动调Q激光器的速率方程及其解可以速率方程是描述调Q激光器运转特性的有效工作为被动调Q激光器的速率方程及其解的特例,因具。由于主动和被动调Q激光器的调Q机理及过程而可以得到同时适合于主动和被动调Q激光器的普不同,它们的理论处理一直是分别进行的。平面波近适速率方程。似下描述主动调Q激光
5、器的速率方程及其数值解首[1,2]2理论分析先由Wagner和Key等人给出,该速率方程后被[3～8]广泛引用,经不断修正使精度逐步提高,并对激通过对相关参量进行归一化处理,得到了在考虑[9,10]光器进行最佳化分析。最近,针对激光二极管腔内光强度、激活介质反转粒子数密度以及饱和吸收[11](LD)泵浦的调Q激光器,Zhang等人在速率方程体粒子数密度横向空间分布时被动调Q激光器的速[22]中考虑了腔内光强及反转粒子数密度的横向空间分率方程为1d51(0,S1)B布,研究了LD纵向泵浦的主动调Q激光器脉冲特性=51(
6、0,S1)∫exp[-A(S1)y]dy-(1-dS10随泵浦光束与激光光束半径比的变化关系。被动调Q11-exp[-AA(S1)]51(0,S1)激光器的速率方程及其数值解首先由Szabo等)51(0,S1)-(1)NAA(S1)N[12～14]人给出,对该速率方程的修正经历了与主动调其中,S1为归一化时间;51(0,S1)为激光轴上的归一[15～22]Q激光器类似的过程。化光子数密度;A是被动调Q激光器所特有的参量,目前,考虑腔内光强及各种粒子数密度的横向空又是标志饱和吸收漂白容易程度的参量[9～21],A越间分
7、布的速率方程是最完整和精确的速率方大,饱和吸收体越容易漂白;N相当于A→∞时被动[11,22][22]程。被动调Q激光器的速率方程及其解与主调Q激光器初始反转粒子数密度与调Q脉冲形成过X收稿日期:2001208220第3期任承等:调Q激光器速率方程的普适表达式·295·程中阈值反转粒子数密度的比值;B与泵浦光束半径对于主动调Q激光器,当考虑腔内光强及反转Xp与激光光束半径Xl的比值有关;y只是过渡参量,粒子数密度的横向空间分布时,调Q脉冲形成过程[11]数值求解(1)式时即消失。S、A、N、B及51(0,S1)与真中
8、的阈值反转粒子数密度正比与于ln(1öR)+L,实光子数密度<(0,S1)的关系、A(S1)与51(0,S1)的关而初始反转粒子数密度由泵浦条件及选定的脉冲重系为复率确定。对主动调Q激光器的处理中,归一化时间t11S1的归一化系数为tr[ln(1öR)+L],归一化光子数密S1=ln+ln2+L(2)trRT0度51(0,S1)的归一化系数与[
