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,△vH=2GHz。放大器的中心频率小信号增益分
第1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2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3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4题
第5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6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7题
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8题
有一均匀加宽激光器如图4.8所示,两反射镜的反射率r1=0.95(T1=0)和r2=0.8(T2=0.2)。增益介质长10cm,腔长15cm。假设增益介质和腔内其他部分折射率均为1。激光器中心波长λ0=720nm,中心频率发射截面σ21=10-18cm2,中心频率饱和光强为20kW/cm2。求:
(1)无源腔的光子寿命; (2)连续工作时的中心频率阈值反转集居数密度; (3)假定在t=0时,注入泵浦光,使工作物质中瞬即产生2×1017cm-3的初始反转集居数密度,与此同时注入一束频率为中心频率(相应波长为720nm)的激光,使腔内光子数密度达到108光子数/cm3。忽略饱和效应,粗略估算需经历多长时间腔内光强能达到饱和光强的一半; (4)实际所需时间应比你估算的时间长还是短?
第9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10题
下图(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(b)所示。试求:
第11题