레이저 역학은 광출력 및 이득과 같이 시간이 지남에 따라 특정 양의 레이저가 진화하는 것을 말합니다.

레이저의 동적 거동은 공동의 광학 필드와 이득 매질 사이의 상호 작용에 의해 결정됩니다. 일반적으로 레이저 파워는 게인과 공진 캐비티의 차이에 따라 달라지며, 게인의 변화율은 유도 방출과 자발 방출의 과정에 의해 결정됩니다(소광 효과와 에너지 전달 과정).

일부 특정 근사값이 사용됩니다. 예를 들어, 레이저 이득은 너무 높지 않습니다. 연속광 레이저에서 레이저 출력 사이의 관계 P 그리고 이득 계수 g 캐비티에서 다음 커플링 미분 방정식을 충족합니다.

어디에 T_R 는 캐비티에서 1회 왕복하는 데 필요한 시간이고, l 는 공동 손실이며, g_{봄 여름 시즌} 작은 신호 이득(주어진 펌프 강도에서), τ_g 이득 완화 시간(일반적으로 상위 에너지 상태 수명에 가깝음), E_sat ~이다 t그는 이득 매질의 포화 흡수 에너지.

연속파 레이저에서 가장 우려되는 역학은 레이저의 스위칭 동작(일반적으로 출력 전력 스파이크의 형성 포함)과 작업 과정에 장애가 있을 때의 작업 상태(일반적으로 이완 진동)입니다. 이러한 측면에서 레이저의 유형에 따라 동작이 매우 다릅니다.

예를 들어, 도핑된 절연체 레이저는 스파이크 및 이완 진동이 발생하기 쉽지만 레이저 다이오드는 그렇지 않습니다. Q-스위치 레이저에서는 펄스가 방출될 때 이득 매질에 저장된 에너지가 크게 변하는 동적 거동이 매우 중요합니다. Q-스위치 파이버 레이저는 일반적으로 매우 높은 이득을 가지며 다른 동적 현상이 있습니다. 그것은 일반적으로 펄스가 시간 영역에서 일부 하위 구조를 갖도록 하며, 위의 방정식으로 설명되지 않습니다.

수동 모드 고정 레이저에도 유사한 방정식을 사용할 수 있습니다. 첫 번째 방정식은 포화 흡수체의 손실을 설명하기 위해 추가 항을 추가해야 합니다. 이 효과의 결과는 이완 진동의 감쇠가 감소된다는 것입니다. 이완 진동 과정은 감쇠하지도 않으므로 정상 상태 솔루션은 더 이상 안정적이지 않으며 레이저는일부 불안정 NS Q 스위치 모드 잠금 또는 다른 유형의 Q 스위치NS.