Расчет выходной энергии излучения и пороговой энергии накачки твердотельного лазера на рубине, работающего в режиме свободной генерации

Лазер имеет следующие параметры: lЭ=9,5см; d Э=0.52см; l A=9.1см; L=25см; ZP=0.037;s21=2.8·10 см ; R31=0.3; t0=0.28; t=0.87; b=0.393; qСВ=0.559. Коэффициенты и постоянные, используемые при расчете, имеют следующие значения: m=4; g1=4; g2=2; uR1=4.32029·10 Гц; uR2=4.3296·10 Гц; mЭ=1.76; mКВ=1.5; mСР=1.35;

k=1.38·10 эрг·град ; kc=7.85; lВ=0.6943·10 см; Т=300К. Энергию накачки выбрать из условия E =(1.5-3.5)E .

Для проведения инженерных оценочных расчетов определения выходной энергии лазера в режиме свободной генерации могут быть использованы те же соотношения, что и при расчете лазера в режиме модулированной добротности.

Энергия излучения рубинового лазера в режиме свободной генерации оценивается следующим выражением:

E = , где

=65.2Z S l f

Пороговая энергия накачки определяется так:

E

Коэффициент K находится из соотношения:

K

Производим необходимые расчеты:

K = =0.634

Находим пороговую энергию накачки:

E = =235,4Дж.

Коэффициент равен:

=65.2Z S l f =65.2 0.037 0.0763 9.1 3.795 10 =3,254 10 .

Выходная энергия излучения лазера будет равна:

E = = =1.5 3.254 10 235.4=1,149 Дж.

Выводы

В данной курсовой работе мы рассмотрели и изучили работу твердотельного лазера в режиме модулированной добротности с пассивным затвором при использовании водяного охлаждения и свободной генерации.

В режиме модулированной добротности получили выходную энергию

Е_вых = 0.095 Дж, среднюю за время импульса мощность излучения W=7.4*10⁶Вт.

В режиме свободной генерации получили выходную энергию излучения Е_вых=1.149Дж, пороговую энергию накачки Е_п=235.4Дж.