1 2LG 0 t1I s A( 1) 2 a1 t1
(2) P与A的关系: A越大，P越大；而高阶横模的光束截面要 比基横的大 (3) P与t1的关系: 实际中总是希望输出功率大镜面损耗小， 即希望
I (2L) I (0) (a1 t1 ) I (2L) t1I (2L)
(5) 最大最小光强、输出光强和 镜面损耗之间关系
图(3-11) 谐振腔内光强
I (2L) I (0) I out I h （a1 t1 ）I （ 2L）
(6) 平均行波光强 腔内某一点z处，
近似用平均光强2I代替腔内光强 I+(z)+ I -(2L-z)，
腔内的平均增益系数：
激光器的总损耗：
1 1 a总 a内 ln r1r2 ln[1 (a1 t1 )] 2L 2L
a1 t1 a总 2L
则激光器内行波的平均光强I可以化为：
I s 2 LG 0 I ( 1) 2 a1 t1
激光器输出光强也可以表示为：
图(3-11) 谐振腔内光强
G0 G G阈 1 2I I s
I s G0 I s G0 平均行波光强为： I ( －1)＝ ( －1) 2 G阈 2 a总
二. 激光器的输出功率 (1) 理想情况
a内 0 ，
r2 1, t2 0, a2 0
r1 1 (a1 t1 )
图(3-11) 谐振腔内光强
这要求t1大，a1小
P AIout
1 2LG 0 t1I s A( 1) 2 a1 t1
为了使激光器有最大的输出功率，必须使部分反射镜的透 射率取最佳值：
0 0 dP 1 2 LG 1 2 LG 0 A Is ( 1) t1 AI s ( )0 2 dt1 2 a1 t1 2 (a1 t1 )
激光器无输出
增强外界激发
I I 恒定
G
当 G G阈 时， 稳态建立
3.5.1 均匀增宽型介质激光器的输出功率
一. 稳定出光时激光器内诸参数的表达式 (1) 腔内最小的光强 (2) 腔内最大光强
I (0)
I (2L) r2 I (0) exp[2L(G a内 ） ]
(3) 输出光强:
图(3-11) 谐振腔内光强
I out t1 I (2L) t1r2 I (0) exp[2L(G a内 ） ]
(4) 镜面损耗：
I h a1 I (2L) a1r2 I (0) exp[2L(G a内 ） ]
剩余部分：
I (0) r1 I (2 L) r1ห้องสมุดไป่ตู้r2 I (0) exp[2 L(G a内 ） ]
3.5. 激光器的输出功率
连续或长脉冲激光器
一、腔内光强分布的特点及理由
特点：腔内光强分布是不均匀的。 理由：激活介质的光放大作用、腔内损耗系数的不均匀分布、驻波效 应、光场的横向高斯分布等。 处理方法：通过讨论稳态情况下的平均光强 来 估算激光器输出功率。
二、腔内光强达到稳态的过程
外界激发很弱时
G 0 G阈 G 0 G阈
I out
I s 2 LG 0 t1I t1 ( 1) 2 a1 t1
若激光器的平均截面为A，则其输出功率为：
P AIout 1 2LG 0 t1I s A( 1) 2 a1 t1
三. 输出功率与诸参量之间的关系 (1) P与Is的关系: 两者成正比
P AIout
解以上方程得最加透射率：
t1 (2 LG 0 a1 )1 2 a1 a1 ( 2 LG 0 a1 )