授课教案 第二章介质中的光增益 一、光的吸收与放大 I(x)川 II(x+dx) 0 xx+dx 图2.4光在介质中传播时光强变化示意图 吸收系数a)=-dy1 dx I(x) (2.5) 增益系数6)-问n (2.6) G:表示通过单位长度激活物质后光强增长的百分数。 1.热平衡状态下，高能级粒子数恒小于低能级粒子数，当领率为v=(E2-E)/h 的光通过物质时，只能吸收光子。 2.在粒子数处于反转分布的非平衡状态下，在物质的受激辐射过程中可实现光 放大。一段激活物质就是一个光放大器。 二、小信号增益 若(m,-n,)不随x变化，则增益系数为一常数G°，由式(2.6)可得 I(x)=Ioexp(G'x) (2.7) 此时对应的是线性增益或小信号增益情况 增益物质 I(s)1 0 图2.5小信号增益示意图 影响增益系数的因素： 1.若其它条件不变，则粒子数密度反转差值越大，增益也越大。当很小时，授课教案 第二章 介质中的光增益 一、光的吸收与放大 图 2.4 光在介质中传播时光强变化示意图 吸收系数 )( 1)( )( xIdx xdI α x −= （2.5） 增益系数： 0 )( ln 1 )( 1)( )( I xI xxIdx xdI xG = = （2.6） G ：表示通过单位长度激活物质后光强增长的百分数。 1. 热平衡状态下，高能级粒子数恒小于低能级粒子数，当频率为 )( hEEv −= 12 的光通过物质时，只能吸收光子。 2. 在粒子数处于反转分布的非平衡状态下，在物质的受激辐射过程中可实现光 放大。一段激活物质就是一个光放大器。 二、小信号增益 若 不随 )( 12 − nn x变化，则增益系数为一常数 ，由式（ G0 2.6）可得 )exp()( 0 0 = xGIxI （2.7） 此时对应的是线性增益或小信号增益情况。 图 2.5 小信号增益示意图 影响增益系数的因素： 1. 若其它条件不变，则粒子数密度反转差值越大，增益也越大。当 I 很小时， 3