如果外抽运以一定周期重复施于激光器,则将以相同周期变化第63页，共92页，星期日，2025年，2月5日二.长脉冲和连续运转
如果外抽运持续时间,则当t增长到某一足够大的值t1,以至时第64页，共92页，星期日，2025年，2月5日1.8粒子数反转分布条件
1.稳态工作情况由此解得对大多数固体三能级材料,第65页，共92页，星期日，2025年，2月5日2.碰撞加宽当原子密度足够高时,原子之间的碰撞引起的谱线加宽①加宽②加宽：的速率干扰辐射原子的相位第31页，共92页，星期日，2025年，2月5日第32页，共92页，星期日，2025年，2月5日均匀加宽
特点：对同类原子中的每个个体都是相同的．考虑自然加宽和碰撞加宽，总的均匀加宽为大多数固体激光跃迁的谱线加宽第33页，共92页，星期日，2025年，2月5日气体激光的碰撞加宽比例系数ɑ与原子间的碰撞截面，温度等有关第34页，共92页，星期日，2025年，2月5日1.4.3.非均匀加宽
特点：不同原子或原子群对谱线的不同部分有贡献分类：多谱勒加宽和非晶态加宽一、Ｄoppler加宽（气体工作物质）设有静止时辐射频率为的原子(光源)以速度v朝向或背离观察者(接收器)运动,则被探测到的频率分别为对气体原子,平均速度的取值范围在102～103m/s第35页，共92页，星期日，2025年，2月5日第36页，共92页，星期日，2025年，2月5日要求谱线宽度值代入Maxwell速度公式原子的发光强度与发光原子数成正比当时，上式有极大值高斯分布第37页，共92页，星期日，2025年，2月5日第38页，共92页，星期日，2025年，2月5日第39页，共92页，星期日，2025年，2月5日而有第40页，共92页，星期日，2025年，2月5日例求氖原子辐射λ０＝６３２．８nm光谱线的多谱勒宽度?（T=300K）第41页，共92页，星期日，2025年，2月5日二、非晶态加宽非晶态材料,是由分子的奖状混合物凝结在固体中形成的,导致一些小的区域中的分子有稍微不同的取向.应力不同,每个粒子的能级略有不同材料的不同部分辐射频率也不同.总的发射线宽具有高斯线性.综合加宽第42页，共92页，星期日，2025年，2月5日1.5谱线加宽下的增益系数
线型函数g(v)定义为辐射光强中频率处于v领域单位频率间隔的光强与总光强之比．也可理解为跃迁几率按频率的分布函数．从而爱因斯坦系数为第43页，共92页，星期日，2025年，2月5日自发跃迁引起Ｎu变化的速率即谱线加宽对其没有影响受激辐射引起Ｎu变化的速率第44页，共92页，星期日，2025年，2月5日增益系数（考虑谱线加宽）均匀加宽多谱勒加宽其中第45页，共92页，星期日，2025年，2月5日于是得在处取最大值第46页，共92页，星期日，2025年，2月5日1.6激光器的速率方程速率方程：能级粒子数密度随时间变化的微分方程1.速率方程的建立第47页，共92页，星期日，2025年，2月5日1.6.2速率方程的稳态解
在小信号条件下得小信号下下能级粒子数密度两个方程直接相加得下能级粒子数密度不随光强而变第48页，共92页，星期日，2025年，2月5日能级u的寿命有第49页，共92页，星期日，2025年，2月5日1.6.3反转粒子数及增益饱和
其中当饱和时反转粒子数密度下降到小信号时的一半第50页，共92页，星期日，2025年，2月5日因式中小信号增益系数第51页，共92页，星期日，2025年，2月5日当即饱和条件下的增益系数为小信号时的一半第52页，共92页，星期日，2025年，2月5日第53页，共92页，星期日，2025年，2月5日1.7连续与脉冲工作
两种基本工作状态:连续和脉冲工作1.7.1.固体三能级系统速率方程组第54页，共92页，星期日，2025年，2月5日根据玻尔兹曼定律设波长在室温（３００Ｋ）条件下通常有第55页，共92页，星期日，2025年，2月5日各能级粒子数随时间变化的方程假定腔内只存在一个模,其光子寿命为,则光子数密度的增长速率为将激发速率用发射/吸收截面及介质的光速来表示从而得量子效率第56页，共92页，星期日，2025年，2月5日其中为