レーザのポンプ閾値パワーとは、レーザ閾値を満たす場合のポンプパワーを指す。このとき、レーザ共振器における損失は小信号利得に等しい。同様のしきい値電力は、ラマンレーザや光学パラメータ発振器などの他の光源に存在する。
図1。光ポンプレーザの出力パワーと入力パワーの関係。ポンプ閾値パワーは5 W、スロープ効率は50%であった。増幅された自然放出の影響により、ポンプしきい値電力未満の曲線もわずかに膨張することに注意すべきである。
光ポンプレーザの場合、閾値ポンプパワーは入力ポンプパワーまたは吸収ポンプパワーと定義することができる。応用にとって、入力ポンプの電力はもっと注目されている。しかし、利得媒体の利得効率を判断するには、吸収されたポンプパワーの方が有用である。
共振器の空洞損失が低く、利得効率が高い場合、低ポンプ閾値電力を得ることができる。高い利得効率は、一般に、高いσ−τ積（発光断面と高寿命積）を有する小さなモード場面積利得媒体を用いて得られる。σ−τ積は伝送帯域幅によって制限される。したがって、広帯域利得媒体は、より高いレーザ閾値を有することが多い。
簡単な4重レーザ利得媒体については、次の式を使用してポンプしきい値電力を計算することができます。
ここで、Irtは共振器中の損失であり、hvpはポンプ源の光子エネルギーであり、Aはレーザ結晶中のビーム面積であり、ηpはポンプ効率であり、τ2は上エネルギー準位寿命であり、σemは発光断面の大きさである。
所与のポンプパワーに対して、レーザ出力パワーの最適化は、一般に、高スロープ効率と低レーザ閾値パワーとのトレードオフを伴う。ほとんどの場合、動作状態におけるポンプ電力はポンプ閾値電力の数倍である。最適ポンプ閾値パワーの選択はレーザ設計のパラメータの1つである。
出力パワーとレーザポンプパワーとの関係曲線は、必ずしも図1に示すように簡単ではない。例えば、高共振器損失を有するレーザでは、高出力下の曲線の近似線形性を曲線下のゼロに外挿することにより閾値ポンプ電力を定義する。
単一原子レーザのような特殊なレーザがあり、レーザしきい値がないため、しきい値のないレーザと呼ばれています。
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