Полная система балансных уравнений в частных производных.
Напомним, что сечение процесса о есть отнесенная к единице времени вероятность процесса до, деленная на плотность потока I фотонов, инициирующих данный процесс:
Поскольку
где
— энергия одного фотона, то следовательно,
Учитывая далее, что
где В — коэффициент Эйнштейна для вынужденных переходов в канале генерации, получаем из (3.2.16) уже известное читателю выражение для сечения о (см. § 2.1):
Объединяя (3.2.6) и (3.2.13) и учитывая при этом (3.2.16), приходим к полной системе балансных уравнений для трехуровневого лазера (в рамках двухуровневого упрощения):
В случае четырехуровневого лазера последнее уравнение в системе (3.2.18) должно быть заменено уравнением
Укажем граничные условия для функций
Для этого обратимся к рис. 3.9, на котором схематически изображен активный элемент длины
со специально обработанными торцами; коэффициенты отражения торцов равны
и
Граничные условия имеют вид