尖峰 spiking

2022-10-25 14:23:44 浏览:327

定义

一些激光器发出输出功率尖峰的趋势,特别是在接通电源后。

当激光器(特别是固态激光器)的泵浦功率突然打开时,激光输出功率在通过弛豫振荡接近其稳态值之前可能会出现几个尖峰,即高能光脉冲,如图1所示。当谐振器损耗突然降低时,也会发生类似的效果,在增益介质被泵送一段时间后(→Q开关)。

第一个尖峰的持续时间可以是谐振器往返时间的几倍,因此通常短至几十纳秒。随后的峰值会变得越来越长。尖峰的时间间距是逆弛豫振荡频率的阶数。

图 1:激光器的导通动态,使用软件 RP Q 开关进行模拟。假设泵电源突然打开。在达到稳定状态之前,激光会发出许多尖峰并经历阻尼弛豫振荡。

图 2:与图1中相同的动力学的相空间表示。导通后,工作点沿外部曲线沿逆时针方向旋转,然后逐渐接近稳态,增益和输出功率的偏移越来越小。

对于上部状态寿命远大于腔体阻尼时间的激光器,会发生明显的尖峰。例如,基于离子掺杂晶体或玻璃的固态激光器就是这种情况,特别是当使用短激光谐振器构建时。然后,使用电子反馈系统可以减少峰值,但几乎不会完全抑制。气体激光器通常在完全不同的状态下工作,上状态寿命大大小于腔体阻尼时间,因此不会发生尖峰现象。

激光器

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