资源简介

(共11张PPT)
光波的能流密度与能流
光波的能流密度与能流
1、能流密度（光强）
（1）定义：单位时间流过单位面积（垂直于
波传播方向）的能量。
（2）计算：
：光子数密度, v：光波传播速度
（3）单位：　　
J/m2 s　或　W/m2
证明：
w：能量密度
2、能流（功率）
证：
（1）定义：单位时间流过某块面积（垂直于波
传播方向）的能量。
（2）计算：
（3）单位：　　
J/s　或　W
例1：某光束在折射率为 =1.5的玻璃中传播，光子数密度为1015m-3，光频率为5 108MHz，求此光束的光强。
解：
例2：连续激光器稳定工作时，腔内光子数密度为 =1015m-3，腔横截面积为S=1mm2，输出镜透过率T=0.05，光波长为 =600nm, 求腔内稳定光强和输出光功率。(设激光介质折射率为 =1.5，输出光强是稳定光强的一半)
解：
例3：红宝石激光器发光粒子的密度为 = 1015m-3红宝石棒的横截面积为S=4mm2，输出镜透过率为T=0.05，输出的光波为行波，求输出功率P（红宝石晶体的折射率为 =1.6，光波长为 =6943 ）。
解：
2、计算公式
（1）均匀加宽
3:激光上能级寿命
0:激光中心波长
证：
二、发射截面
1、定义
:激光介质折射率
（2）非均匀加宽
证：
3、物理意义
将发光粒子视为光源，所发光强为该粒子所在处的腔内光强，则此粒子的截面积即为发射截面。
取厚度为dz、截面积为S的激光介质片，则腔内光强的增量即为此片中发光粒子所发的光。
z
z+dz
z
S32
三、吸收截面
1、吸收系数
2、吸收截面
（1）定义:
（2）计算:
（3）物理意义
将吸收光的粒子视为光拦，其挡光面积为吸收截面。
例1：红宝石激光器在室温下线性函数为线宽等于 Δ =3.3×105MHz的洛伦兹型，发射截面为
S21=2.5×10－20cm2，求红宝石的E2能级寿命
τ2(λ0＝6943 ， =1.76 )
解：

展开更多......

收起↑