Определение оптимальных концентраций рабочих частиц в лазерных средах

Предложен метод определения оптимальной концентрации рабочей примеси с точки зрения получения максимальной населенности верхнего лазерного уровня как для непрерывного, так и для импульсного режима работы при малой оптической плотности активной среды лазера. Показано, что в зависимости от закона концентрационного тушения люминесценции поведение населенности от концентрации является качественно различным. Так, если распад возбужденного состояния происходит в режиме кинетического предела (скорость безызлучательной релаксации линейна по концентрации акцепторов энергии и не зависит от концентрации доноров), то концентрационное тушение люминесценции не ограничивает концентрацию рабочих частиц в активном элементе. Предложенный метод проиллюстрирован расчетом оптимальных концентраций ионов неодима в кристалле YAG для непрерывного и импульсного режимов работы лазера.