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雷射器速率方程

雷射器速率方程是描述雷射器內部過程的重要工具,它們涉及激子密度和光子密度的變化,以及這些變化如何影響雷射器的性能。根據雷射器的類型和套用場景,速率方程的具體形式和參數可能會有所不同。以下是一些關鍵點:

半導體雷射器。其速率方程通常包括激子密度(N)和光子密度(S)的變化,具體形式為dN/dt=J(x,t)−N(x,t)/τp−S(x,t)N(x,t)和dS/dt=(Pin−Pout)/h。這裡,J是注入電流密度,τp是激子壽命,Pin是輸入光功率,Pout是輸出光功率,h是普朗克常數

可調諧雷射器。其速率方程考慮了腔內載流子密度和光子密度隨時間的變化,以及模式頻率對相位條件的依賴。穩態多模速率方程包含電流注入效率、注入電流、有源區體積缺陷複合係數自發輻射係數俄歇複合係數光速群速度、模式光子數、光子壽命和自發輻射因子等參數。

這些方程通過描述雷射器內部粒子(如激子和光子)的動態相互作用,提供了對雷射器工作原理的深入理解。通過解這些方程,可以模擬雷射器的行為,包括其輸出強度、頻率穩定性等關鍵性能指標。