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动力之源—激光产生的条件

时间:2022-02-13 理论教育 版权反馈
【摘要】:工作物质具有亚稳态能级,这就是产生激光必须具备的第二个条件。激光产生的第四个条件是方向集中,频率单纯,而且必须有一个振荡腔。这是因为激光器中初期产生的光子是自发辐射产生的,而且它的频率和方向是杂乱无章的。由于晶体和谐振腔都会使光子产生损耗,必须使光子在腔中振荡一次产生的光子数比损耗掉的光子多很多,这样才可使其产生放大作用。

6.动力之源—激光产生的条件

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实验用激光器

激光的英文是“放大受激辐射的光”的意思,可见,受激辐射是产生激光的首要条件,同时,也是必要条件。

工作物质具有亚稳态能级,这就是产生激光必须具备的第二个条件。受激辐射中,如果让受激光子一个一个地发射出来,是不能形成强大的能量的。一般来说,电子被激发到高能级后,在其上面停留的时间是短暂的。但是有些物质的电子处于第二能级(E2)的时间较长,仅次于基态能级(E1),这个能级就是我们常说的亚稳能级。所以,要形成激光的话,工作物质必须具有亚稳态能级。

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调校激光发生器

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激光传播的光路

产生激光的第三个条件是选择适当的物质,以使其在亚能级上的电子比低能级上的电子还多(即形成粒子数反转),这样的话,可使受激发射多于吸收。

激光产生的第四个条件是方向集中,频率单纯,而且必须有一个振荡腔。这是因为激光器中初期产生的光子是自发辐射产生的,而且它的频率和方向是杂乱无章的。

由于晶体和谐振腔都会使光子产生损耗,必须使光子在腔中振荡一次产生的光子数比损耗掉的光子多很多,这样才可使其产生放大作用。这是产生激光必须具备的第五个条件。

知识小百科

激光器的分类

激光器的分类有两种方法:①从激活工作物质的物质状态来分,有固体激光器、气体激光器、液体激光器和半导体激光器。②按激活媒质的粒子结构来分,有原子激光器、分子激光器、离子激光器、自由电子激光器四种。

目前各种激光器中激活工作物质的方法也不尽相同,一般它可分为三种方法:

1.使用高强度的光。

2.从电源带来的电子。

3.核辐射—一种较少用的方法。

另外,激光器还可分为连续式激光器和脉冲式激光器。

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固体激光器

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