大學物理課件10激光(編輯修改稿)
2025-02-09 18:52 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 S21 A32 S43 A23 E1——基態(tài)能級 E2——激光下能級 E3——激光上高能級 ms3s910?E4——泵浦的高能級 s910?在 E2與 E3之間實現(xiàn)粒子數(shù)反轉(zhuǎn) 三、 光學諧振腔 (optical harmonic oscillator) 若光能多次重復進出工作物質(zhì)，可以提高光與物質(zhì)相互作用的等效長度。能夠穩(wěn)定實 現(xiàn)光反饋的裝置稱為 光學諧振腔 。 （上圖是 平行平面 光學諧振腔的結(jié)構(gòu)示意圖） 激勵能源 全反射鏡 部分反射鏡 激光 沿軸向光子，在兩反射鏡之間往返。引起工作物質(zhì)的受激發(fā)射，產(chǎn)生出 頻率 、 位相 、 偏振方向 和 傳播方向 都相同的光子，輸出 激光 。 四、閾值條件 工作物質(zhì)的吸收、散射和反射鏡的吸收、 透射等因素而出現(xiàn)損耗。要產(chǎn)生激光振蕩，必須滿足一定條件，稱之為 閾值條件 。 光在諧振腔中往返一次，須滿足 121L l nrr? ??全反射鏡 部分反射鏡 激光 L是諧振腔腔長； r r2是兩反射鏡光強反射率。 1221 ?Lerr ?閾值條件 激光的模式與性質(zhì) 一、激光的縱模和單色性 由于相干性要求，滿足相干極大條件光波，才能存在，否則受到抑制，逐漸消失。將腔內(nèi)允許存在的波長和頻率稱為 激光的縱模 。 ? 輸出 L A 某時刻 A處光有剛產(chǎn)生的 , 也有來回反射 一次 、兩次 、 . . .的 , 產(chǎn)生干涉。 相長干涉 才有輸出 , 條件為 : 光程差 kknL ??2( k= … ． ) 例子 ： 氦氖激光器 Ne原子的 ?m受激輻射光的譜線寬度為 ??， 如圖示。 k＝ 1,2,3… ?k—真空中的波長 L k=1 k=2 k=3 n —諧振腔內(nèi)媒質(zhì)的折射率 ? )( 0?I)( 0?I2)( 0?I? ?0 ?? ?? ??109 Hz knLk2??nLkck 2??nLck 2??? 數(shù)量級估計： Ｌ ～ 1m ； n ～ ； c ～３ 108 m?s Zk nLc????????? 881121032?因此，在 ?? 區(qū)間中，可以存在的 頻率種數(shù) 為： 20II I0 通過縮短腔長和控制反射鏡膜厚等手段可使輸出頻率數(shù)減少。 889???????kN??I 區(qū)間中只存在一種頻率。 則 ??k要增大到 10倍， 在 ?? 區(qū)間中只可能存在 例如利用 縮短腔長 來
試題試卷相關(guān)推薦
鄂ICP備17016276號-1