論文の概要: Transition from inhomogeneous to homogeneous broadening at a lasing prethreshold

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2312.03890v1
• Date: Wed, 6 Dec 2023 20:29:56 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-12-08 16:51:52.887845
• Title: Transition from inhomogeneous to homogeneous broadening at a lasing prethreshold
• Title（参考訳）: 不均質から均質拡大への移行
• Authors: I. S. Pashkevich, I. V. Doronin, E. S. Andrianov, A. A. Zyablovsky
• Abstract要約: 活性媒体の発光線幅は、均一性および不均一性の拡大により現れる。 不均一膨張レーザーでは、特別なモードが形成される臨界ポンプ速度が存在する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: The emission linewidth in active medium emerges due to homogeneous and inhomogeneous broadening. We demonstrate that in lasers with inhomogeneous broadening there is a critical pump rate, above which the special mode forms. This mode consists of locked-in oscillations of cavity mode and of the active particles with different transition frequencies. Below the critical value of the pump rate, the radiation spectrum of the laser has a Gaussian profile, provided that inhomogeneous broadening is dominant. Above the critical value of pump rate, the special mode mostly determines the laser radiation spectrum. As the result, the spectrum attains Lorentz shape characteristic for homogeneous broadening. We demonstrate that the formation of the special mode precedes lasing and that the critical pump rate plays the role of lasing prethreshold. We obtain expressions for the threshold and generation frequency of single-mode laser where both homogeneous and inhomogeneous broadening are present.
• Abstract（参考訳）: 活性媒質中の放出線幅は均質で不均質な広がりによって現れる。 不均質な広がりを持つレーザーでは臨界ポンプ速度があり、その上に特別なモードが形成される。 このモードは、キャビティモードと遷移周波数の異なる活性粒子のロックイン振動からなる。 ポンプ速度の臨界値以下では、レーザーの放射スペクトルはガウスプロファイルを持ち、不均質な広がりが支配的である。 ポンプレートの臨界値を超えると、特別なモードが主にレーザー放射スペクトルを決定する。 その結果、スペクトルは均質拡大のためのローレンツ形状特性が得られる。 特殊モードの形成は浸出に先行し, 臨界ポンプ速度が浸出プレスホールドの役割を担っていることを実証する。 均一幅と不均一幅の両方が存在する単一モードレーザーのしきい値と発生周波数の式を得る。

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