Моќност на прагот на пумпата

Моќноста на прагот на пумпање на ласерот се однесува на моќта на пумпање кога ласерскиот праг е задоволен. Во тоа време, загубата во ласерскиот резонатор е еднаква на зголемувањето на малиот сигнал. Слични прагови има и во други извори на светлина, како што се Раман ласери и оптички параметарски осцилатори.

Слика 1. Излезна наспроти влезна моќност во оптички пумпан ласер. Моќноста на прагот на пумпата е 5W, а ефикасноста на наклонот е 50%. Треба да се забележи дека кривата под моќноста на прагот на пумпата е исто така малку надуена поради ефектот на засилена спонтана емисија.

За ласерите со оптичка пумпа, прагот на моќноста на пумпата може да се дефинира како моќност на влезната пумпа или како моќност на абсорбираната пумпа. За апликации, моќноста на влезната пумпа е повеќе загрижена. Но, за да се процени ефикасноста на засилувањето на медиумот за засилување, покорисна е апсорбираната моќност на пумпата.
Ниската моќност на прагот на пумпата може да се добие кога загубата на шуплината на резонаторот е мала, а ефикасноста на засилување е висока. Високата ефикасност на засилување обично се добива со медиум за засилување на полето со мал режим со производ со висок Ï-Ï (пресек на емисија и производ за животен век на повисоко ниво). Производот Ï-Ï е ограничен со пропусниот опсег на пренос. Затоа, медиумите за добивка на широкопојасен интернет имаат тенденција да имаат повисоки прагови на лазирање.
За едноставен медиум со четирикратно ласерско засилување, можеме да ја пресметаме моќноста на прагот на пумпата со формула:

каде што Irt е загубата во резонаторот, hvp е енергијата на фотонот на изворот на пумпата, A е областа на зракот во ласерскиот кристал, ηp е ефикасноста на пумпата, Ï2 е животниот век на горното ниво и Ïem е големината на пресекот на емисијата.
За дадена моќност на пумпата, оптимизацијата на излезната моќност на ласерот обично вклучува компромис помеѓу високата ефикасност на наклонот и ниската моќност на ласерскиот праг. Во повеќето случаи, моќноста на пумпата во работната состојба е неколку пати поголема од моќноста на прагот на пумпата. Изборот на оптималната моќност на прагот на пумпата е еден од параметрите на ласерскиот дизајн.
Излезната моќност наспроти кривата на моќноста на ласерската пумпа не е секогаш едноставна како онаа прикажана на слика 1. На пример, кај ласерите со голема загуба на резонатор, прагот на пумпата се дефинира со екстраполирање на приближната линеарност на кривата при висока моќност на нула под кривата.
Постојат специјални ласери, како што се ласерите со еден атом, кои немаат лазен праг и затоа се нарекуваат ласери без праг.