Праг снаге пумпе

Праг пумпе снаге ласера ​​односи се на снагу пумпе када је праг ласера ​​задовољен. У овом тренутку, губитак у ласерском резонатору је једнак појачању малог сигнала. Сличне граничне снаге постоје и у другим изворима светлости, као што су Раман ласери и оптички параметарски осцилатори.

Слика 1. Излаз у односу на улазну снагу у ласеру са оптичком пумпом. Праг снаге пумпе је 5В, а ефикасност нагиба је 50%. Треба напоменути да је крива испод граничне снаге пумпе такође мало надувана због ефекта појачане спонтане емисије.

За ласере са оптичком пумпом, гранична снага пумпе може се дефинисати или као улазна снага пумпе или као апсорбована снага пумпе. За апликације, улазна снага пумпе је више забринута. Али за процену ефикасности појачања медијума за појачање, апсорбована снага пумпе је кориснија.
Ниска гранична снага пумпе може се постићи када је губитак у шупљини резонатора мали, а ефикасност појачања висока. Високе ефикасности појачања се обично добијају са средњим појачањем поља малог мода са високим И-И производом (попречни пресек емисије и производ горњег нивоа животног века). И-И производ је ограничен пропусним опсегом за пренос. Стога, медији широкопојасног појачања обично имају више прагове ласерског зрачења.
За једноставан четвороструки медијум ласерског појачања, можемо израчунати граничну снагу пумпе помоћу формуле:

где је Ирт губитак у резонатору, хвп је енергија фотона извора пумпе, А је површина зрака у ласерском кристалу, И·п је ефикасност пумпе, И2 је животни век горњег нивоа, а Ием је величина пресека емисије.
За дату снагу пумпе, оптимизација излазне снаге ласера ​​обично укључује компромис између високе ефикасности нагиба и ниске граничне снаге ласера. У већини случајева, снага пумпе у радном стању је неколико пута већа од прага снаге пумпе. Избор оптималне граничне снаге пумпе је један од параметара ласерског дизајна.
Крива излазне снаге у односу на снагу ласерске пумпе није увек тако једноставна као она приказана на слици 1. На пример, код ласера ​​са великим губитком у резонатору, праг снаге пумпе се дефинише екстраполацијом приближне линеарности криве при великој снази на нулу испод крива.
Постоје посебни ласери, као што су ласери са једним атомом, који немају праг ласерског зрачења и због тога се називају ласери без прага.