【正文】 所放出的光子頻率就越高。在這個(gè)過程中，若原子吸收或發(fā)出的能量是光能（輻射能），則稱此過程為輻射躍遷。按照玻爾的氫原子理論，繞原子核高速旋轉(zhuǎn)的電子具有一系列不連續(xù)的軌道，這些軌道稱為能級(jí),如圖11。激光是通過人工方式，用光或者放電等強(qiáng)能量激發(fā)特定的物質(zhì)而產(chǎn)生的光。意為“輻射的受激發(fā)射光放大”，大約在1964年，根據(jù)錢學(xué)森院士的建議，改名為“激光”。由于激光的單色性極高，從而保證了光束能精確地聚焦到焦點(diǎn)上，得到很高的功率密度。反之，電子從較高能級(jí)躍遷到較低能級(jí)時(shí)，向外界發(fā)出能量。自發(fā)輻射：由于物質(zhì)有趨于最低能量的本能，處于高能級(jí)上的原子總是要自發(fā)躍遷到低能級(jí)上去，如果躍遷中發(fā)出光子，則這個(gè)過程稱為自發(fā)輻射。前一過程是粒子由于吸收外界能量而被激發(fā)至高能態(tài)；后一過程是高能態(tài)粒子自發(fā)地躍遷回低能態(tài)并同時(shí)輻射光子。受激輻射：處于高能級(jí)E2上的原子，受外來頻率（滿足hv=E2E1 ）的光子的激勵(lì)，從E2躍遷到E1，發(fā)出一個(gè)和外來光子完全相同的光子，稱為受激輻射。一個(gè)光子激發(fā)一個(gè)粒子產(chǎn)生受激輻射，得到兩個(gè)完全相同的光子，這就是光的“放大”。在平衡狀態(tài)下，粒子（原子、分子等）在各能級(jí)的分布滿足玻爾茲曼公式，即能級(jí)的能量愈高，上面的粒子數(shù)越少。這個(gè)過程類似于把水位很低的河水或井水抽運(yùn)到水塔上的蓄水池里，必須要有足夠功率的水泵作功才成。實(shí)際上粒子都是甘居低能態(tài)的，而且很頑固，并不是象水一樣很容易地就被泵抽運(yùn)走了。激勵(lì)作用總是通過消耗一定的能量來實(shí)現(xiàn)的，產(chǎn)生受激輻射所需要的最小激勵(lì)能量定義為激光器的閾值。實(shí)際上目前所有已實(shí)現(xiàn)的激光輻射都是三能級(jí)或四能級(jí)系統(tǒng)。但E2的亞穩(wěn)態(tài)，壽命較長，約為103秒，即千分之一秒，允許粒子久留。所以，具備亞穩(wěn)態(tài)能級(jí)結(jié)構(gòu)是對產(chǎn)生激光的工作物質(zhì)的起碼要求。兩個(gè)反射鏡可以是平面，也可以是球面。當(dāng)把激光介質(zhì)置于兩反射鏡之間后，即可構(gòu)成激光振蕩器。所以，產(chǎn)生激光的作用不大。其中一部分從部分反射鏡端射出，這就是激光；而其余部分留在腔內(nèi)繼續(xù)反饋放大以維持不斷的向外輻射激光。1960年7月美國的梅曼宣布制成了第一臺(tái)紅寶石激光器。對氣體激光器、半導(dǎo)體激光器、染料激光、光纖激光器等新激光材料、介質(zhì)的研究逐漸活躍地展開。最被廣泛應(yīng)用的液體激光器的介質(zhì)是染料分子溶于有機(jī)溶劑中的有機(jī)染料，實(shí)用化的液體激光器基本上是以有機(jī)染料為介質(zhì)的染料激光器。（c）半導(dǎo)體激光器半導(dǎo)體激光器工作原理是利用半導(dǎo)體物質(zhì)，即利用電子在能帶間躍遷發(fā)光。為了在固體激光器中形成光的反轉(zhuǎn)分布，要求介質(zhì)要有高透明度、耐熱性、熱傳導(dǎo)性、低溫依存性等。前香港中文大學(xué)校長高錕和George A. Hockham首先提出光纖可以用于通訊傳輸?shù)脑O(shè)想，高錕因此獲得2009年諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)。涂覆層又稱被覆層，主要對裸光纖提供機(jī)械保護(hù)，可分為一次涂層和二次涂層纖芯（芯層）：光纖的纖芯主要由具有高折射率（記為n1）的導(dǎo)光材料制成，如：SiO2光纖芯層材料多為石英玻璃，其中摻入GeO2和P2O5，它的作用是傳導(dǎo)光，使光信號(hào)在芯層內(nèi)部沿軸向向前傳輸。圖32 光纖結(jié)構(gòu)示意圖涂覆層（被覆層）：光纖涂覆層是為保護(hù)裸光纖、提高光纖機(jī)械強(qiáng)度和抗微彎強(qiáng)度并降低衰減而涂覆的高分子材料層。沿剖面方向傳播的平面波在纖芯與包層的界面上將產(chǎn)生反射。在光纖內(nèi)只能傳輸一定數(shù)量的模。（2）漸變型光纖(GIF：Graded Index Fiber) 包層折射率均勻分布，纖芯折射率隨著纖芯半徑增加而減少，是非均勻連續(xù)變化的。在單模光纖中，光強(qiáng)度分布近似于高斯分布，光纖信號(hào)畸變很小，沒有模分散特性，因而，單模光纖的纖芯相應(yīng)較細(xì)，傳輸頻帶寬、容量大，傳輸距離長，但因其需要激光源，成本較高。(a) 階躍型多模光纖 (b) 漸變型多模光纖 (c) 單模光纖到20世紀(jì)80年代為止，光纖激光器都是將泵浦光直接入射到光纖的纖芯中進(jìn)行泵浦的（纖芯直接泵浦光纖激光器）。這種雙包層光纖激光器迅速普及，成為現(xiàn)在的大功率光纖激光器的主流泵浦方法。有連續(xù)（CW）振蕩和脈沖振蕩的光纖激光器兩種，前者具有大功率，多應(yīng)用在切割和焊接方面，后者為小功率，多用在微細(xì)加工和打標(biāo)記方面。而光纖激光器克服了固體激光器的這些缺點(diǎn)，顯示出一些新的特征。相對地，光纖激光器可以使用模塊化的光纖通信技術(shù)，一般人都可以簡單地組裝穩(wěn)定的激光諧振腔。光通信以外，最初被應(yīng)用的大功率光纖激光器是摻釹（Nd）的光纖激光器（釹纖維激光器）。Yb光纖激光器的振蕩波長在1030~1100nm之間，2005年摻Y(jié)b單模光纖激光器CW2kW、2008年CW6kW、2009年CW10kW（商品化產(chǎn)品為2kW），多模50kW已制成。全反射鏡高反射鏡，光源95%被反射，5%被輸出圖42 光纖激光器原理圖如圖42所示，光纖激光器的原理圖與其他激光器一樣，也是由最主要的三部分組成：泵浦源（LD）、工作介質(zhì)、諧振腔。直到光強(qiáng)度達(dá)到閥值后，放大光的一小部分才通過右邊的半反射鏡輸出，成為供人使用的激光，而其他95%的光則繼續(xù)被反射回去產(chǎn)生光放大。（2）不需要維護(hù)固體激光器隨著大功率化，由于熱透鏡效應(yīng)和熱致雙折射效應(yīng)等熱效應(yīng)顯著，因此光束品量大幅降低。由此可以達(dá)到大功率密度化，實(shí)現(xiàn)高分辨率加工。不包含自由空間光學(xué)系統(tǒng)的全光纖激光器中，由于沒有空間光學(xué)元件，因此不容易受到塵埃附著和周圍環(huán)境熱的、機(jī)械的影響。而且泵浦光被封閉在光纖中，所以可以實(shí)現(xiàn)高效率泵浦（光光轉(zhuǎn)換效率約為70%，電光轉(zhuǎn)換效率約為30%）（6）容易實(shí)現(xiàn)大功率化因?yàn)楸闷帜K可以串聯(lián)和并聯(lián)連接，所以很容易增加輸出功率。（8）容易產(chǎn)生非線性光學(xué)效應(yīng)光纖的芯徑小，相互作用長度很長，容易產(chǎn)生非線性光學(xué)效應(yīng)，所以不適合高強(qiáng)度的脈沖工作，激光的性能受到限制。這款FL020激光器一經(jīng)展出就成為一大亮點(diǎn)。更小巧緊湊、更簡單易用是該系列產(chǎn)品新性能及設(shè)計(jì)增強(qiáng)的最好描述。與早期固態(tài)激光技術(shù)相比，ROFIN光纖激光技術(shù)可用于更為寬泛的加工應(yīng)用領(lǐng)域。RCU還具備一項(xiàng)集成式掃描解決方案，可避免在掃描頭上使用獨(dú)立控制器。另外，激光系統(tǒng)本身要安全運(yùn)行，也必須遵守如下一些安全規(guī)程。留有長發(fā)的人員要戴防護(hù)帽或頭巾，頭巾及領(lǐng)帶的端頭要仔細(xì)塞好。5) 禁止將激光直射向面前的玻璃。8) 由于粉塵可能散落在地上，造成人員滑倒，操作人員應(yīng)該穿具有防滑功能的勞保鞋或運(yùn)動(dòng)鞋，不可穿高跟鞋或拖鞋。15) 請您在實(shí)驗(yàn)環(huán)境末端放置黑色金屬板以防止激光泄露到工作區(qū)以外的空間。s liquor industry slip to stabilise. Promoting deep development of integrated energy, advanced equipment manufacturing industry, changning district, shale gas production capacity reached 277 million cubic metres, built the countr