CTH:YAG激光器Tm-Ho准热平衡体系反转跃迁因子的数值模拟分析

为了分析Cr,Tm,Ho:YAG激光器(以下简称CTH:YAG)系统中各种离子受激跃迁时的温度特性,从CTH:YAG激光器的适配激光速率方程出发,针对准三能级特性及Tm-Ho准热平衡体系特点,提出了反转跃迁因子的概念.采用数值模拟的方法,得到了其温度特性曲线,分析了反转跃迁因子的温度特性及其与体系储能的关系.结果表明,CTH:YAG的反转跃迁因子是温度的非线性减函数,且存在动态截止温度使得反转跃迁无法进行;截止温度与Tm-Ho准热平衡体系中的储能成正比,反转跃迁因子也随着Tm-Ho准热平衡体系的储能增大而增大;铥钬浓度比1:1是体系储能实现反转跃迁的临界点.所得结果为研究CTH:YAG激光器的温度敏感特性提供了理论依据,同时对改善和优化CTH:YAG激光器性能具有指导价值.