CO2TEA无损放大器的尺寸为10cm×10cm×100cm。对波长为10.6μm的光的小信号增益系数是g0=4×10-2cm-1,输入光脉冲宽度为200ns,大大短于下能级的衰减时间。与输入光频率相应的发射截面σ21=1.54×10-18cm2。上、下能级的统计权重相等。计算输入能量为17J时的输出脉冲的能量及相应的能量增益,并计算储能及储能利用率。
第1题
用一脉宽τ=2ns的矩形光脉冲照射一个三能级(激光跃迁上、下能级的统计权重相等)增益盒,光脉冲的波长恰好等于增益物质中心波长(1μm),增益物质的中心波长发射截面σ=10-14cm2,增益盒的小信号增益为30dB,其损耗为零,单位截面光脉冲能量为W0,当(a)W0=2μJ/cm2;(b)W0=20μJ/cm2;(c)W0=200μJ/cm2时,试求增益盒输出脉冲在起始和终了时的光强I1和I2及功率增益Gp1和Gp2。
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第2题
波长1300nm的InGaAsP行波半导体光放大器(SOA)具有以下参数:
符号 | 参 数 | 值 |
W | 有源区宽度 | 3μm |
d | 有源区厚度 | 0.3μm |
l | 放大器长度 | 500μm |
Γm | 光约束因子 | 0.3 |
τ | 载流子寿命 | 1nm |
Ag | 受激辐射因子 | 1.72×10-12m2/s |
v | 有源区中光速 | 0.86×108m/S |
Str | 透明载流子寿命 | 1×1024m-3 |
求偏置电流为100mA及200mA时,SOA的小信号增益系数。和小信号增益(以dB表示)。
第3题
有一个处于小信号工作状态的长为l的ASE(放大的自发辐射)光源,其工作物质具有洛伦兹均匀加宽线型,它的小信号中心频率增益系数是gm。 (1)求gml<<1时的δν;(2)求gml>>1时的δv。
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第4题
有一个处于小信号工作状态的长为l的ASE(放大的自发辐射)光源,其工作物质具有洛伦兹均匀加宽线型,它的小信号中心频率增益系数是gm。 (1)求gml<<1时的δν;(2)求gml>>1时的δv。
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