A lézer szivattyúzási küszöbteljesítménye a pumpálási teljesítményre vonatkozik, amikor a lézer küszöbértéke teljesül. Ekkor a lézerrezonátor vesztesége megegyezik a kis jel erősítésével. Hasonló küszöbteljesítmény létezik más fényforrásokban is, például Raman lézerekben és optikai parametrikus oszcillátorokban.
1. ábra: Optikailag pumpált lézer kimeneti és bemeneti teljesítménye. A szivattyú küszöbteljesítménye 5 W, a lejtő hatásfoka pedig 50%. Megjegyzendő, hogy a szivattyú küszöbteljesítménye alatti görbe is kissé felfuvalkodott a felerősített spontán emisszió hatása miatt.
Optikailag pumpált lézereknél a szivattyúteljesítmény küszöbértéke vagy a bemeneti szivattyúteljesítmény, vagy az elnyelt szivattyúteljesítmény definiálható. Alkalmazások esetében a bemeneti szivattyú teljesítménye sokkal fontosabb. De az erősítő közeg erősítési hatásfokának megítéléséhez az elnyelt szivattyúteljesítmény hasznosabb.
Az alacsony szivattyú küszöbteljesítmény akkor érhető el, ha a rezonátor üregvesztesége alacsony és az erősítési hatásfok magas. Nagy erősítési hatásfok általában kis módú mezőterület-erősítésű közegekkel érhető el, magas Ï-Ï termékkel (emissziós keresztmetszet és felső szintű élettartam szorzat). A Ï-Ï terméket az átviteli sávszélesség korlátozza. Ezért a szélessávú erősítésű médiák általában magasabb lézerküszöbökkel rendelkeznek.
Egy egyszerű négyszeres lézererősítő közeghez a szivattyú küszöbteljesítményét a következő képlettel számíthatjuk ki:
ahol Irt a rezonátor vesztesége, hvp a szivattyúforrás fotonenergiája, A a lézerkristály sugárterülete, ηp a szivattyú hatásfoka, Ï2 a felső szintű élettartam, és Ïem az emissziós keresztmetszet mérete.
Egy adott szivattyúteljesítmény esetén a lézer kimeneti teljesítményének optimalizálása jellemzően kompromisszumot jelent a nagy lejtős hatásfok és az alacsony lézerküszöbteljesítmény között. A legtöbb esetben a szivattyú teljesítménye üzemi állapotban többszöröse a szivattyú küszöbteljesítményének. Az optimális szivattyú küszöbteljesítmény megválasztása a lézeres tervezés egyik paramétere.
A kimeneti teljesítmény és a lézerszivattyú teljesítménygörbe nem mindig olyan egyszerű, mint az 1. ábrán látható. Például a nagy rezonátorveszteségű lézereknél a szivattyúteljesítmény küszöbértékét úgy határozzák meg, hogy a görbe közelítő linearitását nagy teljesítmény mellett nullára extrapolálják. a görbe.
Vannak speciális lézerek, például az egyatomos lézerek, amelyeknek nincs lézerküszöbük, ezért küszöb nélküli lézereknek nevezik őket.
Copyright @ 2020 Shenzhen Box Optronics Technology Co., Ltd. – Kína száloptikai modulok, üvegszálas csatolású lézergyártók, lézerkomponensek beszállítói. Minden jog fenntartva.
