Главная Обратная связь

Дисциплины:

Архитектура (936)
Биология (6393)
География (744)
История (25)
Компьютеры (1497)
Кулинария (2184)
Культура (3938)
Литература (5778)
Математика (5918)
Медицина (9278)
Механика (2776)
Образование (13883)
Политика (26404)
Правоведение (321)
Психология (56518)
Религия (1833)
Социология (23400)
Спорт (2350)
Строительство (17942)
Технология (5741)
Транспорт (14634)
Физика (1043)
Философия (440)
Финансы (17336)
Химия (4931)
Экология (6055)
Экономика (9200)
Электроника (7621)






Запишите кинетические уравнения для двухуровневой системы, поясните методику их составления



В двухуровневых квантовых системах создать инверсную населенность методом вспомогательного излучения в непрерывном режиме невозможно, поскольку, населенности уровней в лучшем случае (если возможно не считаться со спонтанными и релаксационными переходами) выравниваются. Помимо этого, в такой системе не разделить сигнал и накачку, так как они действуют в одной и той же полосе частот. Излучение накачки действует на частоте перехода . Обозначим вероятности вынужденных, релаксационных и спонтанных переходов в единицу времени через , и соответственно. Кинетическое уравнение будут выглядеть следующим образом:

Для краткости введем обозначение суммарной вероятности спонтанных и релаксационных переходов: и перепишем систему в стационарном (установившемся) режиме, когда : Найдем и , из систему уравнений:

, .

36. Как выглядит нелинейный показатель усиления, от каких параметров он зависит?

Вид нелинейного показателя усиления

.

- мало сигнальный показатель усиления активной среды

- фактор нелинейности

- плотность потока мощности.

37. Какова причина шумов в квантовых усилителях, как соотносятся коэффициенты шума усилителей оптического и радиодиапазона?

Согласно стандартному определению коэффициент шума усилителя равен отношению всех шумов на выходе к мощности чисто тепловых шумов, переданных со входа на выход. При этом считается, что ко входу усилителя подключен генератор теплового шума с температурой . (причем последнее приближенное равенство справедливо при коэффициенте усиления .)

Преобразуя эту формулу получим:

,

где N1,N2 –населенности энергетических уровней 1 и 2

Последнее выражение дает различные результаты для шумов в радиодиапазоне и оптическом диапазоне длин волн. В радиодиапазоне, вплоть до верхней границы СВЧ, выполняется неравенство , поэтому это выражение можно преобразовать к виду:

,

из которого следует, что в радиодиапазоне коэффициент шума мало отличается от единицы.

Иначе обстоит дело в оптическом диапазоне, где, наоборот, . Для этого случая формула принимает вид:

.

Таким образом, в радиодиапазоне возможно построение малошумящих усилителей, а в оптическом диапазоне это невозможно. Физическая причина этого заключается в том, что согласно формуле (2.32) интенсивность спонтанного излучения пропорциональна кубу частоты.

38. Возможно ли создание инверсной населенности энергетических уровней в двухуровневой квантовой системе методом вспомогательного излучения (накачки)?



В двухуровневых квантовых системах создать инверсную населенность методом вспомогательного излучения в непрерывном режиме невозможно, поскольку населенности уровней в лучшем случае (если возможно не считаться со спонтанными и релаксационными переходами) выравниваются. Помимо этого, в такой системе не разделить сигнал и накачку, так как они действуют в одной и той же полосе частот.


Эта страница нарушает авторские права

allrefrs.ru - 2019 год. Все права принадлежат их авторам!