Moc progowa pompowania lasera odnosi się do mocy pompowania, gdy próg lasera jest spełniony. W tym czasie strata w rezonatorze laserowym jest równa wzmocnieniu małego sygnału. Podobne moce progowe istnieją w innych źródłach światła, takich jak lasery ramanowskie i optyczne oscylatory parametryczne.
Rysunek 1. Moc wyjściowa a moc wejściowa w laserze pompowanym optycznie. Moc progowa pompy wynosi 5W, a sprawność nachylenia 50%. Należy zauważyć, że krzywa poniżej mocy progowej pompy jest również nieco nadęta ze względu na efekt wzmocnionej emisji spontanicznej.
W przypadku laserów pompowanych optycznie progowa moc pompy może być zdefiniowana jako wejściowa moc pompy lub pochłonięta moc pompy. W przypadku zastosowań bardziej istotna jest moc pompy wejściowej. Ale do oceny efektywności wzmocnienia medium wzmacniającego bardziej użyteczna jest pochłonięta moc pompy.
Niską moc progową pompy można uzyskać, gdy straty wnękowe rezonatora są niskie, a wydajność wzmocnienia jest wysoka. Wysokie współczynniki wzmocnienia są zazwyczaj uzyskiwane przy zastosowaniu mediów o małym polu modowym z iloczynem o wysokim Ï-Ï (przekrój poprzeczny emisji i iloczyn czasu życia wyższego poziomu). Iloczyn Ï-Ï jest ograniczony przez szerokość pasma transmisji. Dlatego media o wzmocnieniu szerokopasmowym mają zwykle wyższe progi laserowe.
W przypadku prostego ośrodka o poczwórnym wzmocnieniu lasera możemy obliczyć moc progową pompy za pomocą wzoru:
gdzie Irt to strata w rezonatorze, hvp to energia fotonu źródła pompy, A to powierzchnia wiązki w krysztale lasera, ηp to wydajność pompy, Ï2 to czas życia górnego poziomu, a Ïem jest wielkością przekroju poprzecznego emisji.
Dla danej mocy pompy optymalizacja mocy wyjściowej lasera zwykle wiąże się z kompromisem między wysoką wydajnością nachylenia a niską mocą progową lasera. W większości przypadków moc pompy w stanie roboczym jest kilkakrotnie większa od mocy progowej pompy. Wybór optymalnej mocy progowej pompy jest jednym z parametrów konstrukcji lasera.
Krzywa mocy wyjściowej w funkcji mocy pompy laserowej nie zawsze jest tak prosta, jak pokazano na rysunku 1. Na przykład w laserach o dużej utracie rezonatora progowa moc pompy jest określana przez ekstrapolację przybliżonej liniowości krzywej przy dużej mocy do zera przy krzywa.
Istnieją specjalne lasery, takie jak lasery jednoatomowe, które nie mają progu laserowego i dlatego nazywane są laserami bezprogowymi.
Copyright @ 2020 Shenzhen Box Optronics Technology Co., Ltd. - Chiny Moduły światłowodowe, producenci laserów sprzężonych z włóknami, dostawcy komponentów laserowych Wszelkie prawa zastrzeżone.
