激光预阈值处从非均匀到均匀展宽的转变
光学
2023-12-08 v1 量子物理
摘要
有源介质中的发射线宽源于均匀展宽和非均匀展宽。我们证明，在具有非均匀展宽的激光器中，存在一个临界泵浦速率，超过该速率便会形成一种特殊模式。该模式由腔模式与具有不同跃迁频率的有源粒子的锁定振荡组成。在泵浦速率低于临界值的情况下，若非均匀展宽占主导，激光器的辐射光谱具有高斯轮廓。在泵浦速率高于临界值时，该特殊模式主要决定了激光器的辐射光谱。结果，光谱呈现出均匀展宽所特有的洛伦兹形状。我们证明，特殊模式的形成先于激光产生，且临界泵浦速率起到了激光预阈值的作用。我们获得了同时存在均匀展宽和非均匀展宽时单模激光器的阈值和产生频率的表达式。
引用
@article{arxiv.2312.03890,
title = {Transition from inhomogeneous to homogeneous broadening at a lasing prethreshold},
author = {I. S. Pashkevich and I. V. Doronin and E. S. Andrianov and A. A. Zyablovsky},
journal= {arXiv preprint arXiv:2312.03890},
year = {2023}
}