激光中會發(fā)生多種現(xiàn)象,可以使用合適的
軟件很好地
模擬這些現(xiàn)象。但是,在某些情況下,很難獲得正確的結(jié)果。甚至簡單的
仿真方法也無法提供不切實際的結(jié)果。在這里,我們舉一個例子說明這種情況。有人要求我們?yōu)闊舯闷指吣?span onclick="sendmsg('pw_ajax.php','action=relatetag&tagname=激光器',this.id)" style="cursor:pointer;border-bottom: 1px solid #FA891B;" id="rlt_4">激光器的脈沖動力學(xué)建立仿真。乍一看,這看起來非常簡單。但是,很快就會意識到了一個巨大的困難。
%nRgHN> !>\&*h-Cm# 復(fù)雜模式動態(tài)
Q.?(h! )9 [QFAkEJ--o 為了有效地提取高能量,激光
晶體中的
光束面積必須相當(dāng)大。另一方面,為了獲得短脈沖,激光諧振器需要很短。在那種情況下,不可能設(shè)計出具有高光束質(zhì)量的激光器:晶體中的諧振器模式尺寸必須遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于晶體的橫向尺寸,這樣您就可以在許多橫向諧振器模式下運行,F(xiàn)在,您可能不太在乎光束質(zhì)量,為什么該細(xì)節(jié)對于動力學(xué)仿真如此重要?問題的第一部分是橫向模式與晶體的泵浦區(qū)域具有不同的重疊,因此也具有不同的激光增益。在我們的案例中,這個細(xì)節(jié)尤為重要,因為我們正在研究一種自由運行的激光器,該激光器在每個諧振器往返凈增益稍微為正時就開始生成脈沖。在某些模式下可能滿足該條件,但在另一些模式下則無法滿足;通常,一些模式將開始獲得增加的功率,但是由于獲得的增益不同,其增長率也將大大不同。接下來是下一個問題:我們將主要通過那些強(qiáng)模式獲得增益飽和,而飽和度主要影響那些模式本身,并且僅在較小程度上影響其他模式,這些模式具有明顯不同的橫向強(qiáng)度分布。因此,原始激光模式的功率增長將下降,而其他激光模式將逐漸獲得更多功率。總的來說,我們得到了許多模式的復(fù)雜相互作用,部分競爭著激光增益。這些復(fù)雜的動力學(xué)特性還將影響所有模式下總光功率的變化。簡化的模型無法正確描述激光器的實際行為,在極端(但經(jīng)常使用)的情況下,該模型僅具有單個動力學(xué)變量來激發(fā)晶體中的激光活性離子,而腔內(nèi)光功率為第二個動態(tài)變量。
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