問(wèn)答題

【計(jì)算題】在一理想的三能級(jí)系統(tǒng)如紅寶石中，令泵浦激勵(lì)幾率在t=0瞬間達(dá)到一定值W₁₃，W₁₃>（W₁₃）_t[（W₁₃）]_t為長(zhǎng)脈沖激勵(lì)時(shí)的閾值泵浦激勵(lì)幾率經(jīng)τ_d時(shí)間后系統(tǒng)達(dá)到反轉(zhuǎn)狀態(tài)并產(chǎn)生振蕩。試求τ_d−W₁₃/（W₁₃）_t的函數(shù)關(guān)系，并畫(huà)出歸一化τ_d/τ_s−W₁₃/（W₁₃）_t的示意關(guān)系曲線（令η_F=1）。

答案：

根據(jù)速率方程（忽略受激躍遷），可以知道在達(dá)到閾值之前，在t時(shí)刻上能級(jí)的粒子數(shù)密度n₂（t）與時(shí)間t的關(guān)系為

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問(wèn)答題

【計(jì)算題】
長(zhǎng)度為10cm的紅寶石棒置于長(zhǎng)度為20cm的光諧振腔中，紅寶石694.3nm譜線的自發(fā)輻射壽命，均勻加寬線寬為。光腔單程損耗。求τ_s≈4×10^-3s，均勻加寬線寬為2×10⁵MHz.光腔單程損耗δ=0.2。求：
（1）閾值反轉(zhuǎn)粒子數(shù)∆n_t；
（2）當(dāng)光泵激勵(lì)產(chǎn)生反轉(zhuǎn)粒子數(shù)∆n=1.2∆n_t時(shí)，有多少個(gè)縱?？梢哉袷?？（紅寶石折射率為1.76）

答案：

（1）閾值反轉(zhuǎn)粒子數(shù)為：

問(wèn)答題

【計(jì)算題】設(shè)有兩束頻率分別為ν₀+δν和ν₀−δν，光強(qiáng)為I₁和I₂的強(qiáng)光沿相同方向或者相反方向通過(guò)中心頻率為ν₀的非均勻加寬增益介質(zhì)，I₁>I₂。試分別劃出兩種情況下反轉(zhuǎn)粒子數(shù)按速度分布曲線，并標(biāo)出燒孔位置。

答案：

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