Лазер для записи информации на CD, страница 4

Расчет оптимального коэффициента пропускания t_2опт производится исходя из зависимости:  

 

Решение ищется графически по максимуму функции:

Ненасыщенный показатель усиления К₀ выбираем из стандартного ряда 100...300 равным 200 м^-1

Показатель поглощения для активной среды для ИАГ-лазера равен К_погл = 0,6 м^-1

Для определения t_2опт  была использована программа “win_rk1.exe”

Рис. 3 Данные, полученные при расчете с помощью программы “win_rk1.exe”

Рис. 4 Данные, полученные при расчете с помощью программы “win_rk1.exe”

Полученное значение t_2опт:

Выбор и расчет интерференционных покрытий и подложек зеркал

Далее находим необходимое число и толщины слоев интерференционного зеркала:

В качестве материалов для интерференционных покрытий выбираем ZnS с высоким коэффициентом преломления и MgF2 с низким коэффициентом преломления.

Интерференционное покрытие наносится на кварцевое стекло, пропускающее ближний ИК диапазон

N_s = 1,46

Показатель преломления воздуха:

N₀ = 1

Максимальный коэффициент отражения для четного и нечетного числа слоев без учета поглощения:

Рис 5. Зависимость коэффициента отражения от четного

и нечетного числа слоев

Пропускание данного зеркала

Подбираем M так, чтобы

Рис 6. Нахождение t2(M), равное t2опт в

 зависимости от M для нечетного и четного числа M

Как видно, искомое число слоев M = 4, что удовлетворяет равенству t2(M) = t2опт для четного числа слоев.

Инверсия населенности лазерных уровней

Воспользуемся условием стационарной генерации:

Второе соотношение коэффициентов Эйнштейна:

Выражение для насыщенного показателя усиления:

Время жизни верхнего уровня:                        с

     

В итоге инверсия населенностей:

м^-1

Расчет частотных характеристик лазера

Расчет добротности

Ширина резонансной линии ОР:

n - частота генерируемой моды