Như vậy, điều kiện cần và đủ để có dao động hồi phục là thời gian
1.3. Hệ phương trình tốc độ cho hoạt động của laser Cr:liSAF
Chúng tôi khảo sát động học phát xung ngắn của laser Cr:LiSAF ỏ 850nm được bơm bởi các xung laser diode ở 610nm. Hình 2.1 biểu diễn sơ
đồ của laser rắn với buồng cộng hưởng Fabry - Perot. Buồng cộng hưởng
Thấu kính bơm
Tr = —---:--- -
Trong đó:
+ ỵ: là hệ số suy giảm độ tích lũy ( y = 1 đối với laser bốn mức năng lượng và 7 = 2 đối với hệ laser ba mức năng lượng).
25
y y
Ngưỡng bơm Rpth được tính như sau: R ữ =y N th = r là hệ số bơm trên ngưỡng. g c
ĩc = 1
là thời gian sống (phân rã) của photon trong
r =
c(l-Rp_)
Với: 77 là chiết suất của môi trường laser.
=^^2, với Rj và R2 là hệ số phản xạ của các gương trong buồng cộng hưởng.
2(77/+ L -1)c
c: là tốc độ ánh sáng trong chân không.
Trong chương I, chúng tôi đã trình bày tổng quan các thông tin cơ bản về vật lý và công nghệ của hệ thống laser rắn Cr:LiSAF. Qua việc tìm hiểu về các mức năng lượng và các dịch chuyển chủ yếu của laser Cr:LiSAF cho thấy đây là loại laser hoạt động theo cơ chế bốn mức năng lượng. Các dịch chuyên hấp thụ chủ yếu là 4A2 —>• 4TJ và 4A2 -» 2E tương ứng với các bước sóng hấp thụ 450nm và 650nm. Dịch chuyến phát xạ laser chủ yếu là 4T2 —^ 4 A2 với bước sóng trung tâm là 850nm.
Mặt khác, trên cơ sở tìm hiểu phổ hấp thụ và phố phát xạ, cho thấy laser Cr:LiSAF có hai vùng hấp thụ mạnh tương ứng với hai bước sóng hấp thụ trung tâm là 450nm và 650nm. Phổ phát xạ của laser Cr:LiSAF trải dài trên dải bước sóng từ 780w72 đến Ì O Ì O n m . Đồng thời đã mô tả sơ lược hoạt động của laser kiểu hồi phục, trình bày các đặc điểm dao động hồi phục trong laser và điều kiện để có dao động hồi phục trong phát xạ của laser.
Các kết quả cho thấy điều kiện cần để có dao động hồi phục là thời gian sống của photon ở mức laser trên phải lớn hơn thời gian sống của photon trong buồng cộng hưởng. Khi hệ số phản xạ của gương cao, dao động hồi phục ít xuất hiện hơn. Khi đã có dao động hồi phục, mức bơm giảm làm giảm số đỉnh dao động và làm tăng khoảng cách giữa hai đỉnh,
27
CHƯƠNG 2