5. Расчет выходной энергии излучения и пороговой энергии накачки твердотельного лазера на рубине, работающего в режиме свободной генерации.

Лазер имеет следующие параметры: lЭ=9,5см; d Э=0.52см; l A=9.1см; L=25см; ZP=0.037;21=2.810см; R31=0.3; 0=0.28; =0.87; b=0.393; qСВ=0.559. Коэффициенты и постоянные, используемые при расчете, имеют следующие значения: m=4; g1=4; g2=2; R1=4.3202910Гц; R2=4.329610Гц;Э=1.76; КВ=1.5; СР=1.35;

k=1.3810 эргград; kc=7.85; В=0.6943см; Т=300К. Энергию накачки выбрать из условия E=(1.5-3.5)E.

Для проведения инженерных оценочных расчетов определения выходной энергии лазера в режиме свободной генерации могут быть использованы те же соотношения, что и при расчете лазера в режиме модулированной добротности .

Энергия излучения рубинового лазера в режиме свободной генерации оценивается следующим выражением:

E=, где

=65.2ZSlf

Пороговая энергия накачки определяется так:

E

Коэффициент K находится из соотношения:

K

Производим необходимые расчеты:

K==0.634

Находим пороговую энергию накачки:

E==235,4Дж.

Коэффициент равен:

=65.2ZSlf=65.20.0370.07639.13.79510=3,25410.

Выходная энергия излучения лазера будет равна:

E===1.53.25410235.4=1,149 Дж.

Выводы

В данной курсовой работе мы рассмотрели и изучили работу твердотельного лазера в режиме модулированной добротности с пассивным затвором при использовании водяного охлаждения и свободной генерации.

В режиме модулированной добротности получили выходную энергию

Е_вых = 0.095 Дж, среднюю за время импульса мощность излучения W=7.4*10⁶Вт.

В режиме свободной генерации получили выходную энергию излучения Е_вых=1.149Дж, пороговую энергию накачки Е_п=235.4Дж.