5. Завдання розрахунково графічної роботи
Проаналізувати механізм утворення інверсних населеностей у схемах, за якими працює рубіновий лазер. Визначити залежність населеностей рівнів від щільності (інтенсивності) збуджуючого випромінювання накачки.
Намалювати схему енергетичних рівнів рубінового лазера. Описати принцип роботи лазера на рубіні.
Описати роботу лазера в режимі модульованої добротності.
Розрахувати порогову енергію накачки, вихідну енергію та середню за час імпульсу потужність випромінювання твердотільного лазера на рубіні, який працює в режимі модульованої добротності з пасивним затвором при використанні водяного охолодження.
Розрахувати вихудну енергію випромінювання та порогову енергію накачки твердотілого лазера на рубіні, який працює в режимі вільної генерації. Енергію накачки вибрати з умови
.
При розрахунку прийняти:
Гц;
Гц;
;
;
;
см;
Таблиця варіантів
варіант |
см |
см |
см |
см |
|
10-20 см2 |
|
|
|
|
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
11 |
12 |
1 |
6 |
0,45 |
5,6 |
18 |
0,03 |
2,1 |
0,29 |
0,21 |
0,8 |
0,385 |
0,554 |
2 |
6,5 |
0,46 |
6,1 |
19 |
0,031 |
2,2 |
0,3 |
0,22 |
0,81 |
0,39 |
0,559 |
3 |
7 |
0,47 |
6,6 |
20 |
0,032 |
2,3 |
0,31 |
0,23 |
0,82 |
0,393 |
0,565 |
4 |
7,5 |
0,48 |
7,1 |
21 |
0,033 |
2,4 |
0,32 |
0,24 |
0,83 |
0,395 |
0,569 |
5 |
8 |
0,49 |
7,6 |
22 |
0,034 |
2,5 |
0,33 |
0,25 |
0,84 |
0,397 |
0,575 |
6 |
8,5 |
0,5 |
8,1 |
23 |
0,035 |
2,6 |
0,34 |
0,26 |
0,85 |
0,385 |
0,579 |
7 |
9 |
0,51 |
8,6 |
24 |
0,036 |
2,7 |
0,29 |
0,27 |
0,86 |
0,39 |
0,554 |
8 |
9,5 |
0,52 |
9,1 |
25 |
0,037 |
2,8 |
0,3 |
0,28 |
0,87 |
0,393 |
0,559 |
9 |
10 |
0,53 |
9,6 |
26 |
0,039 |
2,9 |
0,31 |
0,29 |
0,88 |
0,395 |
0,565 |
10 |
6 |
0,54 |
5,6 |
18 |
0,04 |
2,1 |
0,32 |
0,3 |
0,89 |
0,397 |
0,569 |
11 |
6,5 |
0,55 |
6,1 |
19 |
0,03 |
2,2 |
0,33 |
0,21 |
0,8 |
0,385 |
0,575 |
12 |
7 |
0,45 |
6,6 |
20 |
0,031 |
2,3 |
0,34 |
0,22 |
0,81 |
0,39 |
0,579 |
13 |
7,5 |
0,46 |
7,1 |
21 |
0,032 |
2,4 |
0,29 |
0,23 |
0,82 |
0,393 |
0,554 |
14 |
8 |
0,47 |
7,6 |
22 |
0,033 |
2,5 |
0,3 |
0,24 |
0,83 |
0,395 |
0,559 |
15 |
8,5 |
0,48 |
8,1 |
23 |
0,034 |
2,6 |
0,31 |
0,25 |
0,84 |
0,397 |
0,565 |
16 |
9 |
0,49 |
8,6 |
24 |
0,035 |
2,7 |
0,32 |
0,26 |
0,85 |
0,385 |
0,569 |
17 |
9,5 |
0,5 |
9,1 |
25 |
0,036 |
2,8 |
0,33 |
0,27 |
0,86 |
0,39 |
0,575 |
18 |
10 |
0,51 |
9,6 |
26 |
0,037 |
2,9 |
0,34 |
0,28 |
0,87 |
0,393 |
0,579 |
19 |
6 |
0,52 |
5,6 |
18 |
0,039 |
2,1 |
0,29 |
0,29 |
0,88 |
0,395 |
0,554 |
20 |
6,5 |
0,53 |
6,1 |
19 |
0,04 |
2,2 |
00,3 |
0,3 |
0,89 |
0,397 |
0,559 |
21 |
7 |
0,54 |
6,6 |
20 |
0,03 |
2,3 |
0,31 |
0,21 |
0,8 |
0,385 |
0,565 |
22 |
7,5 |
0,55 |
7,1 |
21 |
0,031 |
2,4 |
0,32 |
0,22 |
0,81 |
0,39 |
0,569 |
23 |
8 |
0,45 |
7,6 |
22 |
0,032 |
2,5 |
0,33 |
0,23 |
0,82 |
0,393 |
0,575 |
24 |
8,5 |
0,46 |
8,1 |
23 |
0,033 |
2,6 |
0,34 |
0,24 |
0,83 |
0,395 |
0,579 |
25 |
9 |
0,47 |
8,6 |
24 |
0,034 |
2,7 |
0,29 |
0,25 |
0,84 |
0,397 |
0,554 |
26 |
6 |
0,48 |
9,1 |
25 |
0,035 |
2,1 |
0,3 |
0,26 |
0,85 |
0,385 |
0,559 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
11 |
12 |
27 |
6,5 |
0,49 |
9,6 |
26 |
0,036 |
2,2 |
0,31 |
0,27 |
0,86 |
0,39 |
0,565 |
28 |
7 |
0,5 |
5,6 |
18 |
0,037 |
2,3 |
0,32 |
0,28 |
0,87 |
0,393 |
0,569 |
29 |
7,5 |
0,51 |
6,1 |
19 |
0,039 |
2,4 |
0,33 |
0,29 |
0,88 |
0,395 |
0,575 |
30 |
8 |
0,52 |
6,6 |
20 |
0,04 |
2,5 |
0,34 |
0,3 |
0,89 |
0,397 |
0,579 |
31 |
8,5 |
0,53 |
7,1 |
21 |
0,03 |
2,6 |
0,29 |
0,21 |
0,8 |
0,385 |
0,554 |
32 |
9 |
0,54 |
7,6 |
22 |
0,031 |
2,7 |
0,3 |
0,22 |
0,81 |
0,39 |
0,559 |
33 |
9,5 |
0,55 |
8,1 |
23 |
0,032 |
2,8 |
0,31 |
0,23 |
0,82 |
0,393 |
0,565 |
34 |
10 |
0,45 |
8,6 |
24 |
0,033 |
2,9 |
0,32 |
0,24 |
0,83 |
0,395 |
0,569 |
35 |
6 |
0,46 |
9,1 |
25 |
0,034 |
2,1 |
0,33 |
0,25 |
0,84 |
0,397 |
0,575 |
36 |
6,5 |
0,47 |
9,6 |
26 |
0,035 |
2,2 |
0,34 |
0,26 |
0,85 |
0,385 |
0,579 |
37 |
7 |
0,48 |
5,6 |
18 |
0,036 |
2,3 |
0,29 |
0,27 |
0,86 |
0,39 |
0,554 |
38 |
7,5 |
0,49 |
6,1 |
19 |
0,037 |
2,4 |
0,3 |
0,28 |
0,87 |
0,393 |
0,559 |
39 |
8 |
0,5 |
6,6 |
20 |
0,039 |
2,5 |
0,31 |
0,29 |
0,88 |
0,395 |
0,565 |
40 |
8,5 |
0,51 |
7,1 |
21 |
0,04 |
2,6 |
0,32 |
0,3 |
0,89 |
0,397 |
0,569 |
41 |
9 |
0,52 |
7,6 |
22 |
0,03 |
2,7 |
0,33 |
0,21 |
0,8 |
0,385 |
0,575 |
42 |
6 |
0,53 |
8,1 |
23 |
0,031 |
2,8 |
0,34 |
0,22 |
0,81 |
0,39 |
0,579 |
43 |
6,5 |
0,54 |
8,6 |
18 |
0,032 |
2,9 |
0,29 |
0,23 |
0,82 |
0,393 |
0,554 |
44 |
7 |
0,55 |
9,1 |
19 |
0,033 |
2,1 |
0,3 |
0,24 |
0,83 |
0,395 |
0,559 |
45 |
7,5 |
0,45 |
9,6 |
20 |
0,034 |
2,2 |
0,31 |
0,25 |
0,84 |
0,397 |
0,565 |
46 |
8 |
0,46 |
5,6 |
21 |
0,035 |
2,3 |
0,32 |
0,26 |
0,85 |
0,385 |
0,569 |
47 |
8,5 |
0,47 |
6,1 |
22 |
0,036 |
2,4 |
0,33 |
0,27 |
0,86 |
0,39 |
0,575 |
48 |
9 |
0,48 |
6,6 |
23 |
0,037 |
2,5 |
0,34 |
0,28 |
0,87 |
0,393 |
0,579 |
49 |
9,5 |
0,49 |
7,1 |
24 |
0,039 |
2,6 |
0,29 |
0,29 |
0,88 |
0,395 |
0,554 |
50 |
10 |
0,5 |
7,6 |
25 |
0,04 |
2,7 |
0,3 |
0,3 |
0,89 |
0,397 |
0,559 |
51 |
6 |
0,51 |
8,1 |
26 |
0,03 |
2,8 |
0,31 |
0,21 |
0,8 |
0,385 |
0,565 |
52 |
6,5 |
0,52 |
8,6 |
18 |
0,031 |
2,9 |
0,32 |
0,22 |
0,81 |
0,39 |
0,569 |
53 |
7 |
0,53 |
9,1 |
19 |
0,032 |
2,1 |
0,33 |
0,23 |
0,82 |
0,393 |
0,575 |
54 |
7,5 |
0,54 |
9,6 |
20 |
0,033 |
2,2 |
0,34 |
0,24 |
0,83 |
0,395 |
0,579 |
55 |
8 |
0,55 |
5,6 |
21 |
0,034 |
2,3 |
0,29 |
0,25 |
0,84 |
0,397 |
0,554 |
56 |
8,5 |
0,45 |
6,1 |
22 |
0,035 |
2,4 |
0,3 |
0,26 |
0,85 |
0,385 |
0,559 |
57 |
9 |
0,46 |
6,6 |
23 |
0,036 |
2,5 |
0,31 |
0,27 |
0,86 |
0,39 |
0,565 |
58 |
6 |
0,47 |
7,1 |
24 |
0,037 |
2,6 |
0,32 |
0,28 |
0,87 |
0,393 |
0,569 |
59 |
6,5 |
0,48 |
7,6 |
25 |
0,039 |
2,7 |
0,33 |
0,29 |
0,88 |
0,395 |
0,575 |
