Четырехуровневая схема лазера

Рис. 5.5. Схемы создания инверсии заселенности в системах с оптической накачкой а — трехуровневая (рубиновый лазер) б — четырехуровневая (Nd-лазер) в — четырехуровневая (лазер на красителе).

Чтобы некоторую систему можно было использовать для получения лазерного излучения, она должна иметь по крайней мере три, а предпочтительнее четыре или больше энергетических уровня, обладающие особыми свойствами. Схемы таких уровней показаны на рис. 8.10. В трехуровневой системе низшее энергетическое состояние (1) опустошается в результате некоторого процесса возбуждения, который мы условно обозначим как стадия а (он может представлять собой поглощение излучения, электрический разряд или какой-либо иной процесс). Состояние (3) заселяется через состояние (2) обычно в ходе безызлучательного процесса, обозначаемого как стадия Ь. Если стадии а и протекают быстрее, чем испускание из состояния (3), то в системе может создаться инверсная заселенность Ыз/М1. Это позволяет получить лазерное излучение (стадия с). Лазер с трехуровневой схемой действия требует большой мощности накачки для получения инверсной заселенности. В лазерах с четырехуровневой схемой оба состояния, [c.188]

Рис. 1.6. Трехуровневая (а) и четырехуровневая [б) схемы лазеров,

Четырехуровневая система (см. рис. 5.5, б) потенциально гораздо более эффективна, чем трехуровневая. К этому типу относятся лазеры на ионах неодима, внедренных в различные матрицы, такие, как стекла или иттрий-алюминиевый гранат (Ыа-УАО-лазер). Такие лазеры годятся для получения как высоких импульсных, так и непрерывных мощностей энергии. Отличительной особенностью схемы на рис. 5.5, б по сравнению с рис. 5.5, а является уровень А, на который попадает излучение от В. Так как вначале этот уровень не заселен, то нет необходимости большую часть частиц X возбуждать до С, чтобы концентрация частиц на уровне В, [В], стала больше, чем [А], и лазер начал работать. Для непрерывного действия необходимо, чтобы состояние А быстро опустошилось (в твердых лазерах при безызлучательных переходах) с целью получения инверсии заселенности по отношению к В. [c.143]

Из этих двух схем видно, что по коэффициенту использования мощности накачки, но малой величине пороговой мощности энергии накачки для создания лазеров наиболее перспективны и подходящи активные вещества с четырехуровневой системой о [c.17]

Схема четырехуровневого лазера приведена на рис. 1.5,6. Согласно этой схеме, атомы возбуждаются с уровня О на уровень 3. Если они затем совершат быстрый переход на уровень [c.16]

Рабочие схемы ОКГ на основе активированных диэлектрических кристаллов делятся на трех- и четырехуровневые (рис. 3.1), причем последние имеют следующие варианты. Это схема, в которой конечный для индуцированного перехода уровень принадлежит основному состоянию активаторного иона и расположен сравнительно низко (рис. 3.1, в). Работа по такой схеме обычно требует глубокого охлаждения генерирующего кристалла. Второму варианту соответствует схема, в которой индуцированный переход заканчивается на штарковской компоненте одного из возбужденных мультиплетов (рис. 3.1, б). В лазерах па ос аове кристаллов с примесью ионов Сг +, Со +, и стимулированное излучение на некоторых частотах [c.28]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология