दहलीज पंप शक्ति

लेजर की पंपिंग थ्रेशोल्ड पावर लेजर थ्रेशोल्ड संतुष्ट होने पर पंपिंग पावर को संदर्भित करती है। इस समय, लेज़र रेज़ोनेटर में हानि छोटे-सिग्नल लाभ के बराबर है। समान थ्रेशोल्ड शक्तियां अन्य प्रकाश स्रोतों, जैसे रमन लेजर और ऑप्टिकल पैरामीट्रिक ऑसिलेटर्स में मौजूद हैं।

चित्र 1. ऑप्टिकली पंप लेजर में आउटपुट बनाम इनपुट पावर। पंप थ्रेशोल्ड पावर 5W है और ढलान दक्षता 50% है। यह ध्यान दिया जाना चाहिए कि प्रवर्धित सहज उत्सर्जन के प्रभाव के कारण पंप थ्रेशोल्ड पावर के नीचे का वक्र भी थोड़ा फूला हुआ है।

वैकल्पिक रूप से पंप किए गए लेज़रों के लिए, थ्रेशोल्ड पंप शक्ति को इनपुट पंप शक्ति या अवशोषित पंप शक्ति के रूप में परिभाषित किया जा सकता है। अनुप्रयोगों के लिए, इनपुट पंप पावर अधिक चिंतित है। लेकिन लाभ माध्यम की लाभ दक्षता का आकलन करने के लिए, अवशोषित पंप शक्ति अधिक उपयोगी है।
कम पंप थ्रेशोल्ड शक्ति तब प्राप्त की जा सकती है जब अनुनादक की गुहा हानि कम होती है और लाभ दक्षता अधिक होती है। उच्च लाभ दक्षताएं आमतौर पर उच्च Ï-Ï उत्पाद (उत्सर्जन क्रॉस सेक्शन और ऊपरी स्तर के जीवनकाल उत्पाद) के साथ छोटे मोड फ़ील्ड क्षेत्र लाभ मीडिया के साथ प्राप्त की जाती हैं। Ï-Ï उत्पाद ट्रांसमिट बैंडविड्थ द्वारा सीमित है। इसलिए, ब्रॉडबैंड गेन मीडिया में उच्च लेज़िंग सीमाएँ होती हैं।
एक साधारण चौगुनी लेजर लाभ माध्यम के लिए, हम एक सूत्र के साथ पंप थ्रेशोल्ड पावर की गणना कर सकते हैं:

जहां Irt अनुनादक में हानि है, hvp पंप स्रोत की फोटॉन ऊर्जा है, A लेजर क्रिस्टल में बीम क्षेत्र है, ηp पंप दक्षता है, Ï2 ऊपरी स्तर का जीवनकाल है, और Ïem है उत्सर्जन क्रॉस सेक्शन का आकार है।
किसी दी गई पंप शक्ति के लिए, लेजर आउटपुट पावर के अनुकूलन में आमतौर पर उच्च ढलान दक्षता और कम लेजर थ्रेशोल्ड पावर के बीच समझौता शामिल होता है। ज्यादातर मामलों में, कार्यशील अवस्था में पंप की शक्ति पंप की सीमा शक्ति से कई गुना अधिक होती है। इष्टतम पंप थ्रेशोल्ड पावर का चुनाव लेजर डिजाइन के मापदंडों में से एक है।
आउटपुट पावर बनाम लेजर पंप पावर वक्र हमेशा उतना सरल नहीं होता जितना चित्र 1 में दिखाया गया है। उदाहरण के लिए, उच्च अनुनादक हानि वाले लेज़रों में, थ्रेशोल्ड पंप पावर को उच्च शक्ति पर वक्र की अनुमानित रैखिकता को शून्य के नीचे एक्सट्रपलेशन करके परिभाषित किया जाता है। वक्र।
विशेष लेज़र होते हैं, जैसे एकल-परमाणु लेज़र, जिनमें कोई लेज़िंग थ्रेशोल्ड नहीं होता है और इसलिए उन्हें थ्रेशोल्डलेस लेज़र कहा जाता है।