4.2.2 Вихідна потужність.

Перераховуємо значення вихідної потужності з врахуванням втрат:

(31)

5.Розрахунок накачування

а)Бокове накачування

Насамперед, ми повинні спроектувати саму систему накачування. Якщо це лампове накачування, то потрібно визначити, який тип освітлювача доцільно використовувати, підібрати матеріали, оцінити приблизні розміри лампи (ламп може бути декілька).Оперуючи цими даними, спочатку розраховують коефіцієнт корисного дії накачування (детальний аналіз цього розрахунку шукайте у п.4.1, 4.3).

Далі обраховуємо критичну швидкість накачування за формулою (1.20):

З формули (1.26) знаходимо ту швидкість накачування, яка б забезпечила нам потрібну вихідну потужність:

де Р - вихідна потужність, яку ми хочемо отримати;

Is - величина, обернена до параметру насичення;

S_e - площа поперечного перерізу пучка в перетяжці;

-логарифмічні втрати на дзекалах і повністю за пробіг;

(див. Частину I, p. 1, п. 1.1, додаток, довідкову літературу).

Тепер ми можемо вийти на необхідну потужність накачування (потужність лампи чи діодів), використовуючи формулу (1.3):

Рлампи=

р - к.к.д. накачування;

Ng - приймаємо рівним концентрації неодиму в матриці;

Va- об'єм моди в активному елементі, обчислюється за формулою (1.5);

Ще один спосіб - це визначити з формули (1.28) порогову швидкість накачування, і тоді безпосередньо саму потужність накачування.

б) Торцеве накачування

Основною перевагою торцевого накачуванняє, насамперед, великий ККД накачки і, відповідно, ККД лазера. Про лампове і діодне торцеве накачування детально описано в п.4.2, 4.4. Слід зауважити, що торцеве накачування використовується найчастіше у поєднанні з лазерним діодом, що дозволяє отримати високі значення ККД YAG лазерів (40% і більше).Дпя розрахунку оптичної системи, та оптичних покрить слід скористатись п.4.4.

Для визначення потужності накачування можна використати нерівність (4.24), де знак > можна замінити на . Основна відмінність у розрахунках буде стосуватись саме вихідної потужності лазера, адже потужність накачування буде поглинатись активним середовищем за законом Бугера, тому потужність випромінювання буде різною у різних точках вздовж стержня. Загальний вираз для обчислення генерованої потужності (всередині резонатора):

Де S - площа поперечного січення пучка на виході;

Р(z) - генерована потужність у будь-якій точці активного стержня.

Отже, проінтегрувавши потужність по всій довжині стержня, ми можемо отримати загальну генеровану потужність. Вихідна потужність лазера буде рівною:

Для визначення P(z):

- підсилення в певній точці;

- початкове підсилення;

Р_діода - вихідна потужність діода (паспортні дані);

(z) -потужність діода в певній точці;

- поглинання активним стержнем випромінювання накачування.

Таким чином, ми можемо обчислити вихідну потужність лазера з торцевим накачуванням. Слід зауважити, що, так як накачування проводиться збоку, не потрібно розраховувати оптимального діаметру стержня.