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問答題

【計算題】在一理想的三能級系統(tǒng)如紅寶石中，令泵浦激勵幾率在t=0瞬間達到一定值W₁₃，W₁₃>（W₁₃）_t[（W₁₃）]_t為長脈沖激勵時的閾值泵浦激勵幾率經(jīng)τ_d時間后系統(tǒng)達到反轉狀態(tài)并產(chǎn)生振蕩。試求τ_d−W₁₃/（W₁₃）_t的函數(shù)關系，并畫出歸一化τ_d/τ_s−W₁₃/（W₁₃）_t的示意關系曲線（令η_F=1）。

答案：

根據(jù)速率方程（忽略受激躍遷），可以知道在達到閾值之前，在t時刻上能級的粒子數(shù)密度n₂（t）與時間t的關系為

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【計算題】
長度為10cm的紅寶石棒置于長度為20cm的光諧振腔中，紅寶石694.3nm譜線的自發(fā)輻射壽命，均勻加寬線寬為。光腔單程損耗。求τ_s≈4×10^-3s，均勻加寬線寬為2×10⁵MHz.光腔單程損耗δ=0.2。求：
（1）閾值反轉粒子數(shù)∆n_t；
（2）當光泵激勵產(chǎn)生反轉粒子數(shù)∆n=1.2∆n_t時，有多少個縱?？梢哉袷帲浚t寶石折射率為1.76）

答案：

（1）閾值反轉粒子數(shù)為：

【計算題】設有兩束頻率分別為ν₀+δν和ν₀−δν，光強為I₁和I₂的強光沿相同方向或者相反方向通過中心頻率為ν₀的非均勻加寬增益介質，I₁>I₂。試分別劃出兩種情況下反轉粒子數(shù)按速度分布曲線，并標出燒孔位置。

答案：

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