Absorción saturable
La absorción saturable es una propiedad de los materiales donde la absorción de luz disminuye al aumentar la intensidad de la luz . La mayoría de los materiales muestran cierta absorción saturable, pero a menudo solo a intensidades ópticas muy altas (cercanas al daño óptico). A una intensidad de luz incidente suficientemente alta, el estado fundamental de un material absorbente saturable se excita a un estado de energía superior a una velocidad tal que no hay tiempo suficiente para que regrese al estado fundamental antes de que el estado fundamental se agote, provocando la absorción. para saturar. Los parámetros clave de un absorbente saturable son su longitud de onda rango (en qué parte del espectro electromagnético absorbe), su respuesta dinámica (qué tan rápido se recupera) y su intensidad de saturación y fluencia (a qué intensidad o energía de pulso satura).
Los materiales absorbentes saturables son útiles en cavidades láser . Por ejemplo, se utilizan comúnmente para Q-switching pasivo .
Dentro del modelo simple de absorción saturada, la tasa de relajación de las excitaciones no depende de la intensidad. Luego, para la operación de onda continua (cw), la tasa de absorción (o simplemente absorción) está determinada por la intensidad :
donde es la absorción lineal y es la intensidad de saturación. Estos parámetros están relacionados con la concentración de los centros activos en el medio, las secciones transversales efectivas y la vida útil de las excitaciones. [1]
En la geometría más simple, cuando los rayos de la luz absorbente son paralelos, la intensidad se puede describir con la ley de Beer-Lambert ,
donde es la coordenada en la dirección de propagación. La sustitución de (1) en (2) da la ecuación
