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会计学§1.2光的受激辐射(fúshè)(StimulatedEmission)受激跃迁(yuèqiān)受激吸收stimulatedabsorption(STA)受激发射stimulatedemission(STE)-单色能量(néngliàng)密度(J·m-3·s)二、爱因斯坦关系(guānxì)式-A21、B21和B12的关系(guānxì)说明:SPE,STA,STE三种过程同时存在,只是有强弱差别两种辐射比较(热平衡情况下)答案(dáàn):SPE(自发辐射)占绝对优势4.自发辐射光子可作为引起受激辐射的外来光起始阶段(jiēduàn)的受激辐射的外来光来自于介质的自发辐射一、受激辐射(fúshè)占优势的条件-粒子数反转分布二、受激辐射光放大开放式谐振腔(Openresonatororcavity)模选择提高光子简并度(Photondegeneracy)激活介质(jièzhì)中的增益增益系数(gaincoefficient),增益饱和(gainsaturation)增益曲线(gainprofile)激光特性:单色性好、方向性好、光亮度相干光(coherentlight)自发辐射~非相干光-光子简并度很低受激辐射~相干光-光子简并度高什么是光子简并度n-衡量相干光的参量具有相同(xiānɡtónɡ)能量和动量的光子数(也称同态光子数)同一模式中的光子数例:黑体(hēitǐ)辐射源(近似封闭腔)的光子简并度模密度(mìdù)nn增益(zēngyì)系数(GainCoefficient)与增益(zēngyì)曲线若介质(jièzhì)中Dn分布均匀,g(z)常数g0-小信号增益系数增益(zēngyì)饱和g(I)(GainSaturation)增益曲线g(n)-增益系数相对于频率的分布问题的提出:引起(yǐnqǐ)STE的外来光(自发辐射)不是单一频率,有一定的频率分布,(第四章详细讨论)损耗系数a激活介质中不仅存在增益,还有损耗损耗系数-单位(dānwèi)长度光强衰减的百分比负增益系数(2)如何使有限(yǒuxiàn)长增益介质成为“无限长”光放大器d-单程损耗,即单程渡越时腔内平均(píngjūn)光强衰减的比值Note:Thresholdconditionisnecessaryforgenerationoflaser,onlydependentonthelosses,independentontheintensityofinitiativelight.Initiativelightcomesfromspontaneousemissionoflasermedium,evenifthespontaneousemissionissoweakatthebeginning.Finally,theterminalintensitycanbeobtainedbygainsaturationeffect.Ifthelengthofactivemedium(l)isshorterthanthelengthofcavity(L),thethresholdconditionstillisSummaryThreeinteractionsbetweenlightandmediumSPESTESTAEinsteinrelationshipA21,B21andB12Threekeypartsconsistedofaconventionallaserandtheirfunctions,respectively.Someimportantphysicalconceptsandparameterspopulationinversion,gainmedium(activemedium)gain(loss)coefficient,(smallsignal;bigsignal)gain(population)saturation;saturationintensity;terminalintensity;thresholdcondition