Professionaalsed teadmised

Pumba võimsuse lävi

2022-08-09
Definitsioon: pumba võimsus laseri võnkelävi saavutamisel.

Laseri pumpamise lävivõimsus viitab pumpamisvõimsusele, kui laseri läviväärtus on täidetud. Sel ajal on laserresonaatori kadu võrdne väikese signaali võimendusega. Sarnased lävivõimsused on olemas ka teistes valgusallikates, nagu Ramani laserid ja optilised parameetrilised ostsillaatorid.


Joonis 1. Optiliselt pumbatava laseri väljund versus sisendvõimsus. Pumba lävivõimsus on 5W ja kalde kasutegur 50%. Tuleb märkida, et pumba lävivõimsusest allapoole jääv kõver on ka võimendatud spontaanse emissiooni mõju tõttu veidi ülespoole.

Optiliselt pumbatavate laserite puhul võib pumba lävivõimsust määratleda kas sisendpumba võimsusena või neeldunud pumba võimsusena. Rakenduste puhul on sisendpumba võimsus rohkem mures. Kuid võimenduskeskkonna võimenduse efektiivsuse hindamiseks on neeldunud pumba võimsus kasulikum.
Madala pumba lävivõimsuse saab saavutada siis, kui resonaatori õõnsuse kadu on väike ja võimenduse efektiivsus kõrge. Kõrge võimenduse efektiivsus saavutatakse tavaliselt väikese režiimiga välja pindala võimendusega kandjaga, millel on kõrge Ï-Ï toode (emissiooni ristlõige ja ülemise taseme eluea korrutis). Toodet Ï-Ï piirab edastamise ribalaius. Seetõttu on lairiba võimendusega kandjatel tavaliselt kõrgemad laserkünnised.
Lihtsa neljakordse laseri võimenduskandja jaoks saame pumba lävivõimsuse arvutada järgmise valemiga:

kus Irt on kadu resonaatoris, hvp on pumba allika footoni energia, A on laseri kristalli kiirte pindala, ηp on pumba efektiivsus, Ï2 on ülemise taseme eluiga ja Ïem on emissiooni ristlõike suurus.
Teatud pumba võimsuse korral hõlmab laseri väljundvõimsuse optimeerimine tavaliselt kompromissi suure kalde efektiivsuse ja madala laseri lävivõimsuse vahel. Enamikul juhtudel on pumba võimsus tööolekus mitu korda suurem kui pumba lävivõimsus. Optimaalse pumba lävivõimsuse valik on laserdisaini üks parameetritest.
Väljundvõimsuse ja laserpumba võimsuse kõver ei ole alati nii lihtne kui joonisel 1 näidatud. Näiteks suure resonaatorikaoga laserite puhul määratakse pumba lävivõimsus kõvera ligikaudse lineaarsuse ekstrapoleerimise teel suure võimsuse korral nullini. kõver.
On olemas spetsiaalsed laserid, näiteks ühe aatomiga laserid, millel puudub laseri lävi ja seetõttu nimetatakse neid läveta laseriteks.

We use cookies to offer you a better browsing experience, analyze site traffic and personalize content. By using this site, you agree to our use of cookies. Privacy Policy
Reject Accept