光振荡的阀值条件

2005/3/12/14:9    由于初始诱发工作物质原子发生受激辐射的光子来源于自发辐射，这样激励发生受激辐射是随机的。激光器中都有个谐振腔，用光学谐振腔可使某一方向和频率的光子进行放大，从而抑制其它方向和频率的光子。

    从能量观点分析：虽然光振荡使光强增加，但由于工作物质对光子吸收和散射以及反射镜的吸收和透射造成各种损耗，只有当增益大于损耗，才能输出激光。因此要求工作物质和谐振腔必须满足一定条件，称为阀值条件。

    没有谐振腔两块反射镜的反射率分别为R₁、R₂，则光辐射在共振腔内传播一趟，单位长度上的平均损失因子是（1－R）/ｌ，式中R=（R₁ R₂）^1/2，ｌ是两块反射镜间的距离）那么激光器发生激光振荡的条件是

    exp[G(ν)ｌ－（1－R）]≥1

    亦即要求：G(ν)ｌ≥（1－R）

    相应地，满足该条件时，对工作物质内的能级粒子数反转密度以及需要的泵浦功率也有要求。最低的要求量分别称为阈值粒子数反转密度和阈值泵浦功率。