La dinàmica làser fa referència a l'evolució de determinades quantitats de làsers al llarg del temps, com ara la potència òptica i el guany.
El comportament dinàmic del làser ve determinat per la interacció entre el camp òptic de la cavitat i el medi de guany. En termes generals, la potència del làser variarà amb la diferència entre el guany i la cavitat ressonant, i la velocitat de canvi del guany està determinada pel procés d'emissió estimulada i emissió espontània (també pot estar determinada per l'efecte d'extinció i el procés de transferència d'energia).
S'utilitzen algunes aproximacions específiques. Per exemple, el guany del làser no és massa elevat. En un làser de llum contínua, la relació entre la potència del làser P i el coeficient de guany g a la cavitat compleix la següent equació diferencial d'acoblament:
On TR és el temps necessari per a un viatge d'anada i tornada a la cavitat, l és la pèrdua de cavitat, gss és el petit guany del senyal (a una intensitat de bomba determinada), τg és el temps de relaxació del guany (generalment proper al temps de vida de l'estat d'energia superior) i Esat és tl'energia d'absorció saturada del medi de guany.
En els làsers d'ona contínua, la dinàmica més preocupada és el comportament de commutació del làser (generalment inclou la formació de pics de potència de sortida) i l'estat de treball quan hi ha una pertorbació en el procés de treball (generalment una oscil·lació de relaxació). En aquests aspectes, els diferents tipus de làsers tenen comportaments molt diferents.
Per exemple, els làsers aïllants dopats són propensos a pics i oscil·lacions de relaxació, però els díodes làser no. En un làser Q-switched, el comportament dinàmic és molt important, on l'energia emmagatzemada en el medi de guany canviarà molt quan s'emet el pols. Els làsers de fibra Q-switched solen tenir guanys molt elevats i hi ha alguns altres fenòmens dinàmics. Normalment fa que el pols tingui algunes subestructures en el domini del temps, cosa que pot no s'explica amb l'equació anterior.
Una equació similar també es pot utilitzar per a làsers de mode passiu bloquejat; llavors la primera equació ha d'afegir un terme addicional per descriure la pèrdua de l'absorbent saturable. El resultat d'aquest efecte és que l'atenuació de l'oscil·lació de relaxació es redueix. El procés d'oscil·lació de relaxació ni tan sols s'atenua, de manera que la solució en estat estacionari ja no es torna estable i el làser téalguns inestabilitat de Bloqueig de mode Q-switched o altres tipus de commutador Qing.
Hora de publicació: 10-agost-2021