3,2.5. Заключительные замечания

В предыдущем разделе мы определили четыре эффектив­ности, т]_г, Ци Ца, г\_рд и общий КПД накачки ц_р, а также при­вели отдельные выражения для их вычисления. Чтобы привести некоторые характерные примеры, в табл. 3.1 представлены вы­численные значения этих четырех эффективностей и общего КПД накачки % для нескольких наиболее интересных лазер­ных материалов. Во всех случаях предполагается, что лазер ра­ботает в импульсном режиме, а диаметры стержня и внутренний диаметр лампы равны соответственно 6,3 и 5 мм. В каждом случае плотность тока лампы считалась соответствующей кон­кретной конфигурации лазера (обычно в пределах 2000— 3000 А/см²). Рассматривался эллиптический осветитель с по-

Таблица 3.1. Сравнение вычисленных эффективностей, дающих общий вклад в КПД накачки, для различных лазерных материалов [9]

Материал V ^П*« ^ЛД> \l^%

% % % % %

Рубин

Александрит Nd:YAG

Стекло с неодимом (Q-88) Nd : Сг : GSGG

27	78	31	46	3,0
36	65	52	66	8,0
43	82	17	59	3,5
43	82	28	59	5,8
43	82	54	48	9,1

серебренной поверхностью, причем с большой осью 2а = 34 мм и малой осью 26 = 31,2 мм. Из табл. 3.1 мы видим, что 1) из-лучательная эффективность во всех рассмотренных случаях меньше 50 % и 2) эффективность поглощения для Сг : Nd : GSGG примерно в три раза выше, чем для Nd : YAG. Столь большая эффективность обусловлена наличием дополнительной примеси в виде ионов Сг, что позволяет получить поглощение в спект­ральных областях, в которых иол Nd прозрачен, и затем пере­дать это возбуждение (по механизму типа фёрстеровского, см. разд. 2.5) неодиму. Весьма высокой оказывается также эффек­тивность поглощения и в александрите. Вот почему александрит и Сг : Nd : GSGG обеспечивают наиболее высокий КПД накач­ки. Расчетные значения КПД накачки, приведенные в табл. 3.1, на самом деле неплохо согласуются с экспериментальными данными.

В заключение раздела следует заметить, что как только мы вычислили или, возможно, получили лишь оценку общего КПД накачки tj_p, из выражения (3.1) [или (3.1а)] можно сразу най­ти скорость накачки W_p:

W_p = n_pP/N_gVhv_p. (3.26)

Это простое фундаментальное выражение, которое мы будем часто использовать в последующих главах. Однако заметим, что для вычисления W_p с помощью данного выражения необ­ходимо знать г\р, т. е. кое-кому придется выполнить подробные вычисления по формулам, приведенным в предыдущих раз­делах!