מגבר אופטי – הבדלי גרסאות
תוכן שנמחק תוכן שנוסף
Deltafunction (שיחה | תרומות) מאין תקציר עריכה |
Deltafunction (שיחה | תרומות) אין תקציר עריכה |
||
שורה 40:
נגדיר את שטף הסף של השאיבה הדרוש להגבר: <math>\Phi_{th}=\frac{A_{21}}{\sigma_p}=\frac{1}{\sigma_p\cdot\tau_{21}}</math>. עבור ארביום, זמן החיים ברמה 2 הוא: <math>{\textstyle}\tau_{21}=10^{-2}_{[sec]}</math>, וחתך הפעולה הוא: <math>\sigma_p=2\cdot 10^{-21}_{[cm^2]}</math>, ולכן נקבל: <math>\Phi_{th}=5\cdot 10^{22}_{[cm^{-2}sec^{-1}]}</math><br />
כאשר הגל השואב מתקדם בתוך המגבר, הפוטונים נבלעים ומעלים את האלקטרונים לרמה גבוהה יותר, כך שככל שמתקדמים לאורך המגבר יש פחות ופחות פוטונים, ולכן גם אלקטרונים ברמה גבוהה, עד שלאחר מרחק מסוים לא יהיו יותר אלקטרונים במה העליונה כלל. כאשר האות מתקדם בתוך המגבר, בתחילה הוא יגרום לאלקטרונים ברמה הגבוהה לרדת לרמת היסוד תוך פליטת פוטון (פליטה מאולצת), אולם כאשר האות יגיע לאזור בו אין אלקטרונים ברמה העליונה, פוטונים של האות ייבלעו והאות ילך וידעך עם המרחק. כדי לא להגיע למצב של איבוד עוצמה של האות צריך לבחור את אורך הסיב האופטימלי, כלומר לדאוג שלכל אורך הסיב יתקיים: <math>\textstyle\Phi_p>\Phi_{th}</math>, ואת זאת עושים בעזרת פתרון ([[אנליזה נומרית|נומרי]]) של משוואות ההגבר<ref name="pump">המשוואות הנ"ל הן עבור שאיבה קדמית. עבור שאיבה אחורית צריך להחליף סימן במשוואה השנייה.</ref>:<br />
{| border="0" align="center"
שורה 82:
<math>\ I</math> הוא צפיפות ההספק, <math>\ P</math> הוא ההספק, <math>\ \gamma_R</math> הוא הסיכוי לפיזור ראמאן ספונטני ו-<math>\ \alpha</math> הוא הניחות בסיב (תלוי באורך הגל) ביחידות של <math>\ 1/km</math> (אם הניחות נתון ב-<math>\ dB/km</math>, צריך לחלק אותו ב-4.3, זה נובע מהמעבר מבסיס 10 לבסיס e).
ה[[משוואה דיפרנציאלית|משוואות הדיפרנציאליות]] המתארות את השינוי בצפיפות ההספק
{| border="0" align="center"
| |||