Photonenpumpen im Laser

Betrachten wir einen Ringlaser, bei dem der Laser das Verstärkungsmaterial passieren muss, bevor er zu einer teilweise reflektierenden Oberfläche gesendet wird   R = 1 T . Die anderen Spiegel sind perfekte Reflektoren mit   R 1 = R 2 = 1 . Weiterhin wird die Ausgangsbestrahlungsstärke des Aufbaus angegeben   ich Ö u T = ich s A T ( γ γ T H ) L Wo ich s A T ist die Sättigungsbestrahlung, γ T H der Schwellenverstärkungskoeffizient ist, und γ ist der Kleinsignal-Verstärkungskoeffizient. Jetzt versuche ich zu verstehen, was passieren muss, um das Szenario zu haben, wenn jedes Pumpereignis zu einem Ausgangsphoton führt. Das heißt, eine theoretische Eins-zu-eins-Korrespondenz, jedes Photon, das ich hineinstecke, bekomme ich sofort zurück. (Spontane Emission vernachlässigen). Passiert das wann γ > γ T H ? oder wenn sie gleich sind?

Sie meinen also 100 % Effizienz? Keine Hohlraumverluste? Dann schätze ich, dass Ihre Verstärkungsschwelle null wäre, richtig?

Antworten (1)

Nun, das ist eine Art Frage, die hin und her geht. Da die stimulierte Emission wirklich ein quantenoptisches Konzept ist, gibt es niemals einen praktischen Fall mit 100% Stimulation. Der Querschnitt der stimulierten Emission ist proportional zum Einstein-A-Koeffizienten, der im Grunde eine Absorptionswahrscheinlichkeit eines Photons ist, um eine Besetzungsinversion zu erreichen, die wiederum für eine stimulierte Emission in der Art von Lasern erforderlich ist. Wie @flippiefanus erwähnte, wäre dies ein theoretischer Fall, in dem der Schwellenwert 0 und die Pumpe unendlich wäre.