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2017-09-17 发布于湖北
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【光子】 lec3_光在介质中的放大.pdf

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【光子】 lec3_光在介质中的放大

§3 光在介质中的放大 3.1 受激辐射光放大的概念 3.2 粒子数反转条件 3.3 能级结构及抽运方法 3.4 激活介质增益系数 3 3.1 受激辐射光放大的概念 1.受激辐射过程外来光子满足频率条件: (E E ) / h 2 1 使高能级E 上的粒子 2 E 发射一个全同光子入射光子 (频率相同、 2 h 传播方向相同、入射光子 偏振方向相同） E1 发射光子 感应跃迁至低能级E1 受激辐射是激光产生的基本机制 4 2.光放大过程一个光子诱发一个原子产生受激辐射，得到了两个完全相同的光子，这两个光子再去诱发两个原子产生受激辐射得到完全相同的四个光子如此链锁地进行下去，完全相同的光子数目便会越来越多，即光被 “放大”。 E 2 E 1 5 3.2 粒子数反转条件 1.为何要实现粒子数反转？同时存在受激吸收受激辐射自发辐射受激吸收跃迁概率=受激辐射跃迁概率如何使受激辐射占主导地位？实现光放大 6 设单位时间单位体积内受激辐射和受激吸收的光子数分别为： N p B ( )N N p B ( )N 21 21 2 12 12 1 则净辐射的光子数为： N p N p B ( )N B ( )N 21 12 21 2 12 1 N p N p B ( )(N N ) 21 12 21 2 1