表征激光器腔內(nèi)光子數(shù)和工作物質(zhì)各有關(guān)能級(jí)上的原子數(shù)隨時(shí)間變化的微分方程組,稱(chēng)為激光器速率方程組。
歸納共性,針對(duì)一些簡(jiǎn)化的、具有代表性的模型列出速率方程組,所謂的三能級(jí)和四能級(jí)系統(tǒng)。激光速率方程理論的出發(fā)點(diǎn)是原子的自發(fā)輻射、受激輻射和受激吸收概率的基本關(guān)系式。
1,愛(ài)因斯坦采用唯象法得到光和物質(zhì)相互作用的關(guān)系式
2,考慮線(xiàn)型函數(shù)后必要的修正
線(xiàn)型函數(shù)可以理解為躍遷概率按頻率的分布函數(shù)




4,發(fā)射截面和吸收截面



三能級(jí)系統(tǒng)速率方程組:各能級(jí)集居數(shù)隨時(shí)間變化的方程和激光器腔內(nèi)的光子數(shù)密度隨時(shí)間變化的規(guī)律。


四能級(jí)系統(tǒng)速率方程組



采用激勵(lì)速率和能級(jí)壽命來(lái)描述粒子數(shù)變化速率而不涉及具體的激勵(lì)及躍遷過(guò)程。前面的速率方程忽略了激光下能級(jí)的激勵(lì)過(guò)程,對(duì)大部分激光工作物質(zhì)來(lái)說(shuō),這一忽略是允許的。根據(jù)所研究工作物質(zhì)的激勵(lì)與躍遷過(guò)程選擇或建立適用的速率方程。





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