Kleinsignal-Verstärkungskoeffizient Taschenrechner

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✖Der Endzustand der Atomdichte stellt die Konzentration der Atome in den jeweiligen Energieniveaus dar.ⓘ Endzustand der Atomdichte [N₂]			+10% -10%
✖Die Entartung des Endzustands bezieht sich auf die Anzahl verschiedener Quantenzustände mit derselben Energie.ⓘ Entartung des Endzustandes [g₂]			+10% -10%
✖Die Entartung des Anfangszustands bezieht sich auf die Anzahl verschiedener Quantenzustände mit derselben Energie.ⓘ Entartung des Anfangszustandes [g₁]			+10% -10%
✖Der Anfangszustand der Atomdichte stellt die Konzentration der Atome in den jeweiligen Energieniveaus dar.ⓘ Dichte der Atome im Anfangszustand [N₁]			+10% -10%
✖Der Einstein-Koeffizient für stimulierte Absorption stellt die Wahrscheinlichkeit pro Zeiteinheit dar, dass sich ein Atom im niedrigeren Energiezustand befindet.ⓘ Einstein-Koeffizient für stimulierte Absorption [B₂₁]			+10% -10%
✖Die Übergangsfrequenz stellt die Energiedifferenz zwischen den beiden Zuständen dividiert durch das Plancksche Wirkungsquantum dar.ⓘ Häufigkeit des Übergangs [v₂₁]			+10% -10%
✖Der Brechungsindex ist eine dimensionslose Größe, die beschreibt, wie stark Licht beim Eintritt in ein Medium im Vergleich zu seiner Geschwindigkeit im Vakuum verlangsamt oder gebrochen wird.ⓘ Brechungsindex [n_ri]			+10% -10%

✖Der Signalverstärkungskoeffizient ist ein Parameter, der zur Beschreibung der Verstärkung eines optischen Signals in einem Medium verwendet wird, typischerweise im Zusammenhang mit Lasern oder optischen Verstärkern.ⓘ Kleinsignal-Verstärkungskoeffizient [k_s]

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Formel

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Kleinsignal-Verstärkungskoeffizient

Formel

`"k"_{"s"} = "N"_{"2"}-("g"_{"2"}/"g"_{"1"})*("N"_{"1"})*("B"_{"21"}*"[hP]"*"v"_{"21"}*"n"_{"ri"})/"[c]"`

Beispiel

`"1.502"="1.502electrons/m³"-("24"/"12")*("1.85electrons/m³")*("1.52m³"*"[hP]"*"41Hz"*"1.01")/"[c]"`

Taschenrechner

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Kleinsignal-Verstärkungskoeffizient Lösung

SCHRITT 0: Zusammenfassung vor der Berechnung

Gebrauchte Formel

Signalverstärkungskoeffizient = Endzustand der Atomdichte-(Entartung des Endzustandes/Entartung des Anfangszustandes)*(Dichte der Atome im Anfangszustand)*(Einstein-Koeffizient für stimulierte Absorption*[hP]*Häufigkeit des Übergangs*Brechungsindex)/[c]
k_s = N₂-(g₂/g₁)*(N₁)*(B₂₁*[hP]*v₂₁*n_ri)/[c]
Diese formel verwendet 2 Konstanten, 8 Variablen

Verwendete Konstanten

[hP] - Planck-Konstante Wert genommen als 6.626070040E-34
[c] - Lichtgeschwindigkeit im Vakuum Wert genommen als 299792458.0

Verwendete Variablen

Signalverstärkungskoeffizient - Der Signalverstärkungskoeffizient ist ein Parameter, der zur Beschreibung der Verstärkung eines optischen Signals in einem Medium verwendet wird, typischerweise im Zusammenhang mit Lasern oder optischen Verstärkern.
Endzustand der Atomdichte - (Gemessen in Elektronen pro Kubikmeter) - Der Endzustand der Atomdichte stellt die Konzentration der Atome in den jeweiligen Energieniveaus dar.
Entartung des Endzustandes - Die Entartung des Endzustands bezieht sich auf die Anzahl verschiedener Quantenzustände mit derselben Energie.
Entartung des Anfangszustandes - Die Entartung des Anfangszustands bezieht sich auf die Anzahl verschiedener Quantenzustände mit derselben Energie.
Dichte der Atome im Anfangszustand - (Gemessen in Elektronen pro Kubikmeter) - Der Anfangszustand der Atomdichte stellt die Konzentration der Atome in den jeweiligen Energieniveaus dar.
Einstein-Koeffizient für stimulierte Absorption - (Gemessen in Kubikmeter) - Der Einstein-Koeffizient für stimulierte Absorption stellt die Wahrscheinlichkeit pro Zeiteinheit dar, dass sich ein Atom im niedrigeren Energiezustand befindet.
Häufigkeit des Übergangs - (Gemessen in Hertz) - Die Übergangsfrequenz stellt die Energiedifferenz zwischen den beiden Zuständen dividiert durch das Plancksche Wirkungsquantum dar.
Brechungsindex - Der Brechungsindex ist eine dimensionslose Größe, die beschreibt, wie stark Licht beim Eintritt in ein Medium im Vergleich zu seiner Geschwindigkeit im Vakuum verlangsamt oder gebrochen wird.

SCHRITT 1: Konvertieren Sie die Eingänge in die Basiseinheit

Endzustand der Atomdichte: 1.502 Elektronen pro Kubikmeter --> 1.502 Elektronen pro Kubikmeter Keine Konvertierung erforderlich
Entartung des Endzustandes: 24 --> Keine Konvertierung erforderlich
Entartung des Anfangszustandes: 12 --> Keine Konvertierung erforderlich
Dichte der Atome im Anfangszustand: 1.85 Elektronen pro Kubikmeter --> 1.85 Elektronen pro Kubikmeter Keine Konvertierung erforderlich
Einstein-Koeffizient für stimulierte Absorption: 1.52 Kubikmeter --> 1.52 Kubikmeter Keine Konvertierung erforderlich
Häufigkeit des Übergangs: 41 Hertz --> 41 Hertz Keine Konvertierung erforderlich
Brechungsindex: 1.01 --> Keine Konvertierung erforderlich

SCHRITT 2: Formel auswerten

Eingabewerte in Formel ersetzen

k_s = N₂-(g₂/g₁)*(N₁)*(B₂₁*[hP]*v₂₁*n_ri)/[c] --> 1.502-(24/12)*(1.85)*(1.52*[hP]*41*1.01)/[c]

Auswerten ... ...

k_s = 1.502

SCHRITT 3: Konvertieren Sie das Ergebnis in die Ausgabeeinheit

1.502 --> Keine Konvertierung erforderlich

ENDGÜLTIGE ANTWORT

1.502 <-- Signalverstärkungskoeffizient

(Berechnung in 00.004 sekunden abgeschlossen)

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Credits

Erstellt von Banuprakash

Dayananda Sagar College of Engineering (DSCE), Bangalore

Banuprakash hat diesen Rechner und 50+ weitere Rechner erstellt!

Geprüft von Aman Dhussawat

GURU TEGH BAHADUR INSTITUT FÜR TECHNOLOGIE (GTBIT), NEU-DELHI

Aman Dhussawat hat diesen Rechner und 100+ weitere Rechner verifiziert!

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Kleinsignal-Verstärkungskoeffizient

Gehen Signalverstärkungskoeffizient = Endzustand der Atomdichte-(Entartung des Endzustandes/Entartung des Anfangszustandes)*(Dichte der Atome im Anfangszustand)*(Einstein-Koeffizient für stimulierte Absorption*[hP]*Häufigkeit des Übergangs*Brechungsindex)/[c]

Absorptionskoeffizient

Gehen Absorptionskoeffizient = Entartung des Endzustandes/Entartung des Anfangszustandes*(Dichte der Atome im Anfangszustand-Endzustand der Atomdichte)*(Einstein-Koeffizient für stimulierte Absorption*[hP]*Häufigkeit des Übergangs*Brechungsindex)/[c]

Round-Trip-Gewinn

Gehen Round-Trip-Gewinn = Reflexionen*Durch L getrennte Reflexionsgrade*(exp(2*(Signalverstärkungskoeffizient-Effektiver Verlustkoeffizient)*Länge der Laserkavität))

Transmission

Gehen Transmission = (sin(pi/Wellenlänge des Lichts*(Brechungsindex)^3*Länge der Faser*Versorgungsspannung))^2

Verhältnis der Rate der spontanen und stimulierten Emission

Gehen Verhältnis der Rate der spontanen Emission zur Reizemission = exp((([hP]*Häufigkeit der Strahlung)/([BoltZ]*Temperatur))-1)

Bestrahlungsstärke

Gehen Bestrahlung des durchgelassenen Strahls = Einstrahlung von Lichteinfall*exp(Signalverstärkungskoeffizient*Vom Laserstrahl zurückgelegte Entfernung)

Intensität des Signals in der Ferne

Gehen Intensität des Signals in der Ferne = Anfangsintensität*exp(-Zerfallskonstante*Entfernung der Messung)

Variabler Brechungsindex der GRIN-Linse

Gehen Scheinbarer Brechungsindex = Brechungsindex des Mediums 1*(1-(Positive Konstante*Radius der Linse^2)/2)

Halbwellenspannung

Gehen Halbwellenspannung = Wellenlänge des Lichts/(Länge der Faser*Brechungsindex^3)

Übertragungsebene des Analysators

Gehen Übertragungsebene des Analysators = Ebene des Polarisators/((cos(Theta))^2)

Ebene des Polarisators

Gehen Ebene des Polarisators = Übertragungsebene des Analysators*(cos(Theta)^2)

Einzelne Lochblende

Gehen Einzelnes Loch = Wellenlänge der Welle/((Spitzenwinkel*(180/pi))*2)