均匀激励的均匀加宽连续光放大器具有小信号增益13dB。 (1)若频率为v的输入光光强为5w/cm2时
均匀激励的均匀加宽连续光放大器具有小信号增益13dB。 (1)若频率为v的输入光光强为5w/cm2时的输出光强为30W/cm2,求其饱和光强Is(v); (2)能从放大器提取的单位面积最大功率是多少?
均匀激励的均匀加宽连续光放大器具有小信号增益13dB。 (1)若频率为v的输入光光强为5w/cm2时的输出光强为30W/cm2,求其饱和光强Is(v); (2)能从放大器提取的单位面积最大功率是多少?
第1题
有一长为l的均匀激励连续工作行波放大器,其工作物质具有均匀加宽线型。入射光频率为,入射光强为I0,输出光强为I(l)。工作物质中的损耗很小,可忽略不计,求证所述放大器中小信号增益的半值线宽当G0()=30dB时,δ有多大?
第2题
有一均匀加宽未饱和光放大器,其工作物质具有洛伦兹线型,△=2GHz。放大器的中心频率小信号增益分别为30dB和20dB。求放大器输出端的放大的自发辐射(ASE)线宽。
第3题
均匀加宽均匀激励连续工作放大器的损耗系数α≈0,频率为v的输入光光强为I0,I0>>Is(v),求: (1)输出光强I(l); (2)从放大器提取的单位面积光功率极限Imax。
第4题
求光放大器的小信号增益的半值线宽δv;(2)有一多普勒非均匀加宽行波光放大器,其自发辐射线宽△vD)=340MHz,中心频率小信号增益G0(v0)=5000,试求其小信号增益的半值线宽δv。
第5题
第6题
无损均匀加宽连续激光放大器,长为l=10cm,饱和光子流强度Js=4×1018cm-2s-1,输入光子流强度J0=4×1015cm-2s-1时输出光子流强度J(l)=4×1016cm-2s-1,输入光频率为工作物质的中心频率。求:
第7题
证明二能级(下能级是基态)均匀加宽(具有洛伦兹线型)的吸收介质对频率为V1,光强为Iv1的光的吸收系数
并给出中心频率小信号吸收系数β0(v0)及中心频率饱和光强Is的表示式(上下能级的统计权重分别为f2和f1)。
第8题
(1)推导输出信号光强I2和输入信号光强I1的关系式; (2)求能从此放大器提取的最大单位面积功率。
第9题
脉冲宽度为τp,τ1<<τp<<τ2,τ2及τ1分别为激光跃迁上、下能级的寿命。输入端单位面积上流过的总光子数为J(0),输出端单位面积上流过的总光子数为J(l)。放大器的小信号增益为G0。若损耗系数α=0. (1)给出J(l)和J(0)的关系式; (2)给出当输入光很弱,以致σ21J(0)<<1,σ21J(0)G0<<1时的能量增益GE的表示式; (3)给出当输入光脉冲很强,以致σ21J(0)>>1时的能量增益GE的表示式。
第10题
图4.5(a)为一连续工作均匀加宽激光器的能级系统,假设能级1和能级2的泵浦速率相同(即R1=R2),能级1寿命τ1≈0,能级2寿命τ2=100ns,能级2至能级1跃迁中心频率处的发射截面σ=1.3×10-17cm2,能级0未抽空。光谐振腔其他参数如图4.5(b)所示。
试求: (1)能级2至能级1跃迁小信号增益系数为0.05cm-1时所需的单位体积泵浦功率(单位:W/cm3); (2)从腔的右端可获得的激光输出光强。
第11题
均匀加宽激光工作物质的能级图如图3.15所示。
单位体积中将原子自能级0(基态)激励至能级2的速率是R2。能级2的原子以几率τ21-1及τ20-1返回能级1和能级0。能级2→能级1的自发辐射几率A21=6×106s-1,线宽△v=10GHz(假设具有洛伦兹线型)。能级1上的原子以极快的速率跃迁到能级0,所以能级1的原子数密度n1≈0。折射率为1。 (1)求能级2→能级1跃迁的中心频率发射截面; (2)要使小信号中心频率增益系数g0(v0)=0.01cm-1,R2应有多大? (3)求能级2→能级1跃迁的中心频率饱和光强; (4)要得到上述小信号中心频率增益系数,需要多大的泵浦功率密度? (5)将线宽用nm及cm-1为单位表示。