II.3.3 Khuếch đại laser mở rộng không đồng nhất

Một phần của tài liệu LASER VÀ ỨNG DỤNG (TS. Nguyễn Thanh Phương) - CHƯƠNG 2 pdf (Trang 52 - 59)

- Mức 3 là kết hợp của 2 dải có bước sóng trung tâm tương ứng 550 nm và

II.3.3 Khuếch đại laser mở rộng không đồng nhất

II.3.3. Khuếch đại laser mở rộng không đồng nhất

Xét môi trường mở rộng không đồng nhất (gồm tập hợp các nguyên tử có tính chất khác nhau)

Nhắc lại:

Hàm hình dạng vạch phổ tổng cộng là trung bình của tất các hàm hình dạng vạch phổ

Hệ số khuếch đại tín hiệu nhỏ tỉ lệ với hàm hình dạng vạch phổ

(2.60)

trong đó

07/09/2011 57

II.3.2. Tính bão hòa của khuếch đại laser

- Mở rộng Doppler

Hàm hình dạng vạch phổ trong mở rộng Doppler có hình dang giống nhau, chỉ tần số trung tâm bị dịch đi một lượng tỉ lệ với vận tốc của nguyên tử. Nếu vạch phổ có dạng Lorentz:

với

II.3.2. Tính bão hòa của khuếch đại laser

So sánh công thức (2.64) và công thức biểu diễn hệ số khuếch đại bão hòa trong môi trường mở rộng đồng nhất (2.52):

Ta thấy rõ ràng khi mật độ dòng photon tăng dẫn đến Δν mở rộng và hệ số

trong đó

(2.64)

07/09/2011 59

II.3.2. Tính bão hòa của khuếch đại laser

Đối với nở rộng Doppler: (2.66) trong đó cuối cùng ta tính được (2.67) trong đó (2.68)

(2.67) biểu diễn trung bình hệ số khuếch đại bão hòa của môi trường mở

rộng Doppler có tần số trung tâm νo như một hàm của mật độ dòng photon ở

II.3.2. Tính bão hòa của khuếch đại laser

Do đó hệ số khuếch đại của môi trường mở rộng không đồng nhất bão hòa chậm hơn hệ số khuếch đại của môi trường mở rộng không nhất

07/09/2011 61

II.3.2. Tính bão hòa của khuếch đại laser

Khi có một mật độ dòng photon đơn sắc tần số ν1 lớn trong môi trường mở

rộng không đồng nhất, khuếch đại chỉ bão hòa đối với những nguyên tử mà hàm hình dạng vạch phổ chứa tần số ν1. Khi môi trường bào hòa chứa một nguồn ánh sáng cố tần số thay đổi thì hệ số khuếch đại phụ thuộc vào tần số

và bị bão hòa tạo thành 1 „lỗ“ ở ν1. Mật độ dòng photon càng tăng thì độ rộng và sâu của “lỗ“ càng tăng.

Chương II: Khuếch đại laserII.1. Giới thiệu khuếch đại Laser II.1. Giới thiệu khuếch đại Laser

II.2. Nguồn năng lượng khuếch đạiII.3. Đặc điểm khuếch đại laser II.3. Đặc điểm khuếch đại laser

Một phần của tài liệu LASER VÀ ỨNG DỤNG (TS. Nguyễn Thanh Phương) - CHƯƠNG 2 pdf (Trang 52 - 59)

Tải bản đầy đủ (PDF)

(62 trang)