Cтраница 1
![]() |
Представление напряженности электромагнитного поля на комплексной плоскости. Фаза диффундирует вследствие спонтанного излучения. [1] |
Скорость спонтанного излучения равна stf. Вследствие случайных актов спонтанного испускания, вектор электрического поля ( фазор) совершает случайные блуждания. Пренебрегая амплитудными флуктуациями, получаем одномерное случайное блуждание по угловой координате. [2]
Параметр 2 / 3 - это скорость спонтанного излучения невозбужденного атома, или коэффициент Эйнштейна А ( см разд. Раби, которая пропорциональна напряженности поля возбуждающего света. Так как А ( 0) - 1, статистика счета на коротких временах является субпуассоновской. [3]
Скорость вынужденного излучения в ту же самую моду равна скорости спонтанного излучения, умножен ной на число заполнения п данной моды ( ср. [4]
![]() |
Диаграмма потоков вероятности для лазера. [5] |
Здесь & & п есть скорость вынужденного излучения, stf - скорость спонтанного излучения и эти скорости умножаются на р ( п), для того чтобы дать полную скорость потока вероятности. Поскольку вероятность вытекает из р ( гг), этот член отрицателен. & / ( п 1) р ( п), соответствует процессу, в котором фотоны излучаются, а затем перепоглощаются. Аналогичные разложения существуют для остальных членов, включая члены потерь. [6]
V - объем резонатора; / ( ( со) - скорость спонтанного излучения при одномодовом рассмотрении, определяемая (6.61), a tsp - время спонтанной эмиссии. [7]
В радиационно-сбалансированном лазере значения скоростей накачки и вынужденного излучения определяются исключительно величиной скорости спонтанного излучения. [8]
Значит, если известна, скажем, скорость поглощения для заданного уровня, го можно получить скорость спонтанного излучения и скорость вынужденного излучения или какую-нибудь комбинацию этих величин. [9]
А в единицах 104 с 1, где gf представляет статистический вес верхнего квантового зфовня и 4 - скорость спонтанного излучения при данном переходе. [10]
Таким образом, в общем случае nsp nst, однако могут быть случаи, когда Nn Nk ( инверсная заселенность); тогда скорость стимулированного излучения больше скорости спонтанного излучения. В настоящее время известно много систем, для которых достигнута инверсная заселенность уровней и на основе которых построены интенсивные источники стимулированного излучения - мазеры и лазеры. [11]
Здесь p ( d)) dd) - число мод в единице объема в частотном интервале da, определяемое (6.63); V - объем резонатора; / С ( со) - скорость спонтанного излучения при одномодовом рассмотрении, определяемая (6.61), а тзр - время спонтанной эмиссии. [12]
Очень простым применением математического формализма, развитого в этой главе, является исследование эволюции одиночного двухуровневого атома, приготовленного изначально в верхнем состоянии а), в условиях резонанса атомного перехода и моды резонатора. В частности, оказывается, что скорость спонтанного излучения атома в резонаторе существенно выше, чем в свободном пространстве. Фактор увеличения можно получить строгим образом в рамках квантово-механического анализа, при котором затухание резонатора рассматривается через взаимодействие одномо-дового поля с резервуаром, состоящим из большого числа простых гармонических осцилляторов. Это интересное явление мы поясним сначала с помощью эвристического рассуждения. [13]
Это обстоятельство способствует сохранению вида начального распределения на верхних колебательных уровнях. Необходимое временное разрешение определяется не только скоростью спонтанного излучения ( - 10 - 2с) и скоростью накачки, но и скоростью дезактивации на стенках. В условиях опытов Чартерса и Поляни [163] среднее время диффузии к стенке равно примерно 10 - 4 с. При полном давлении 10 - 2 мм рт. ст. перед возвращением в газовую фазу молекула испытывает Ю4 столкновений со стенкой, и поэтому процесс дезактивации на стенке должен протекать в диффузионной области, представляя собой эффективный сток колебательно-возбужденных частиц. [14]
Данное расхождение объясняют следующим образом. Величина ls в выражении (5.161) представляет собой скорость спонтанного излучения изолированного возбужденного иона лазерной среды. Лло), который представляет собой скорость затухания возбужденных ионов, принадлежащих совокупности ионов с инверсной заселенностью. [15]