1971 г. Ноябрь Том 105, вып. 3 УСПЕХИ ФИЗИЧЕСКИХ НАУК М ...

540 М. БАСС, Т. ДЕЙЧ, Μ. ВЕБЕРдо последнего времени работали только в импульсном режиме, интересноисследовать временную эволюцию распределения заселенности в течениеоптической накачки и динамическиеизменения в контуреусиления, возникающие из-заварьируемых во времени потерь.10 16Б. ВременнаязависимостьЗаселенности уровней в выражениидля усиления (2) в некоторыймомент времени после15начала накачки получаются изрешения скоростных уравнений,описывающих процессы возбужденияи релаксации. Рас-Ϊсмотрим сначала возрастаниеусиления до порога генерации.ΙΟ 1Поскольку поле фотонов в резонаторелазера в течение этогопериода мало, процессами стимулированногоизлучения можнопренебречь. Предполагается,что оптическая накачка произ-„„„ „,„„ _„„ — водит возбуждение в состояние5500 5В00 5700 5800 $900 6000 6100 или в более высокие возбуж-S iДлина волны, А денные синглетные состоянияРис. 7. Зависимость минимального значенияспоследующим очень быстрымкритической инверсии Ns и заселенности затуханием к Si. Предполагатриплетногосостояния Νχ от длины волны ется также, что в излучениигенерации 8 . накачки отсутствуют длиныволн, индуцирующие излучениеиз Si в S oили возбуждающие молекулы из 5Ί или 7Ί в более высокие возбужденныесостояния. Предполагается, что метастабильный уровень 7Ίрасположен достаточно низко относительно 5Ί, так что пренебрегаетсяобратным переходом 7Ί -*• Si. Таким образом, мы имеем дело с простойсистемой, состоящей из трех групп уровней энергии, относящихся к нижнимвозбужденным синглетному (S) и триплетному (Т) состояниям и основномусостоянию (0).Скоростные уравнения для этой эффективной трехуровневой системызаписываются в виде(9а)at(96)г- Ν τ, (9в)где τ 8и τ Γ— времена жизни синглетного и триплетного состояний,Ρ (t) — мощность оптической накачки, к Вт — скорость синглет-триплетнойконверсии. В данном анализе не рассматриваются излучательныеловушки, возникающие при поглощении и переизлучении фотона. Решениесистемы скоростных уравнений (9) может быть получено на вычисли-