用光、电及其他方法对物质进行鼓励,使得其间一部分粒子激起到能量较高的状况,当这种状况的粒子数大于能量较低状况的粒子数时,因为受激辐射,物质就能对某一波长的光辐射发生扩大效果,也便是这种波长的光辐射经过物质时,会发射强度扩大并与入射光波位、频率和方向共同的光辐射,这种称为
若把激起的物质放置于共振腔内,光辐射在共振腔内沿轴线方向往复反射传达,屡次经过物质,光辐射被扩大许多倍,构成一束强度大、方向会集的光束“激光”,这便是激光振荡器。
除自由电子激光器外,各种激光器的根本作业原理均相同,发生激光的必不可少的条件是粒子数回转和增益大过损耗,所以设备中必不可少的组成部分有鼓励(或抽运)源、具有亚稳态能级的作业介质两个部分。鼓励是作业介质吸收外来能量后激起到激起态,为完成并坚持粒子数回转创造条件。鼓励方法有光学鼓励、电鼓励、化学鼓励和核能鼓励等。作业介质具有亚稳能级是使受激辐射占主导地位,以此来完成光扩大。激光器中常见的组成部分还有谐振腔,但谐振腔(见光学谐振腔)并非必不可少的组成部分,谐振腔可使腔内的光子有共同的频率、相位和作业方向,从而使激光具有十分杰出的方向性和相干性。并且,它能够很好地缩短作业物质的长度,还能经过改动谐振腔长度来调理所发生激光的形式(即选模),所以一般激光器都具有谐振腔。
是指用来完成粒子数回转并发生光的受激辐射扩大效果的物质系统,有时也称为激光增益媒质,它们能是固体(晶体、玻璃)、气体(原子气体、离子气体、分子气体)、半导体和液体等媒质。对激光作业物质的首要要求,是尽可能在其作业粒子的特定能级间完成较大程度的粒子数回转,并使这种回转在整个激光发射效果过程中尽可能有效地坚持下去;为此,要求作业物质具有适宜的能级结构和跃迁特性。
激光器的品种是许多的。能够从激光作业物质、鼓励方法、作业方法、输出波长规模等几个维度进行分类,下面就九种触摸比较多的激光器原理及使用做一下全面介绍。
用固体激光资料作为作业物质的激光器。1960年,T.H.梅曼创造的红宝石激光器便是固体激光器,也是世界上第一台激光器。固体激光器一般由激光作业物质、鼓励源、聚光腔、谐振腔反射镜和电源等部分构成。
作业物质:固体激光器的作业物质,由光学通明的晶体或玻璃作为基质资料,掺以激活离子或其他激活物质构成。这种作业物质一般应具有十分杰出的物理-化学性质、窄的荧光谱线、强而宽的吸收带和高的荧光量子功率。