原子分子光譜-第七次-資料下載頁
2025-08-16 02:19本頁面
【正文】 介質(zhì)對(duì)光的增益作用 E1 E2 泵浦 60 ? 光激勵(lì) —— 用光照射工作物質(zhì)，工作物質(zhì)吸收光能后產(chǎn)生粒子數(shù)反轉(zhuǎn)，可采用高效率、高強(qiáng)度的發(fā)光燈、太陽能和激光 ? 放電激勵(lì) —— 在放電過程中，氣體分子（或原子，離子）與被電場(chǎng)加速的電子碰撞，吸收電子能量后躍遷到高能級(jí)，形成粒子數(shù)反轉(zhuǎn) ? 熱能激勵(lì) —— 用高溫加熱方式使高能級(jí)上氣體粒子數(shù)增加，然后突然降低氣體溫度，因高、低能級(jí)的熱馳豫時(shí)間不同，可使粒子數(shù)反轉(zhuǎn) ? 化學(xué)能激勵(lì) —— 利用化學(xué)應(yīng)過程中釋放的能量來激勵(lì)粒子，建立粒子數(shù)反轉(zhuǎn)。為產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)，一般還需采用一定的引發(fā)措施，如采用光引發(fā)、電引發(fā)、化學(xué)引發(fā)等方式 61 2) 合適的能級(jí)結(jié)構(gòu) 二能級(jí)系統(tǒng) 用光泵浦的方法不可能實(shí)現(xiàn)粒子數(shù)反轉(zhuǎn)分布 62 三能級(jí)系統(tǒng) E 3 E 1 2 E N 2 1 N 3 N E 0 N 亞穩(wěn)態(tài)能級(jí) N E E 3 E 1 2 E N 2 1 N 3 N 0 E1 E3 E2 泵浦 亞穩(wěn)態(tài) 12 EEh ???63 四能級(jí)系統(tǒng) 比三能級(jí)系統(tǒng)容易實(shí)現(xiàn)粒子數(shù)反轉(zhuǎn)分布。 E1 E4 E3 泵浦 亞穩(wěn)態(tài) E2 32h E E? ??64 1）紅寶石激光器的工作物質(zhì)：紅寶石 —— 是摻有少量鉻離子（ Cr3+)的（ Al2O3)晶體。 采用 光激勵(lì) 方法： 受激和發(fā)光都在 Cr3+上進(jìn)行， 是典型的三能級(jí)系統(tǒng) 。 65 66 在光泵作用下， Cr3+ 吸收輻射能量， 躍遷 到激發(fā)態(tài) 4T1和 4T2， 并無輻射地躍遷到亞穩(wěn)態(tài) 2E能級(jí)，使 2E— 基態(tài)之間形成粒子數(shù)反轉(zhuǎn)，發(fā) 射 。 67 紅寶石激光器 N d : Y A G 激光器 釹玻璃激光器 鈦寶石激光器 基質(zhì) 剛玉晶體（ A l 2 O 3 ） 釔鋁石榴石晶體 Y 3 A l 5 O 12 光學(xué)玻璃（硅酸鹽，硼酸鹽、磷酸鹽） 剛 玉 晶 體（ A l 2 O 3 ） 工作 物質(zhì) 摻雜 Cr 2 O 3 N d 2 O 3 N d 2 O 3 Ti 2 O 3 泵浦系統(tǒng) 脈沖氙燈、高壓汞蒸氣燈 脈沖氙燈、激光器、砷化鎵半導(dǎo)體 閃光燈泵浦、激光泵浦 激光波長(zhǎng) 0 . 6 9 4 3 ? m 三能級(jí)系統(tǒng) 1 . 0 6 4 0 ? m 四能級(jí)系統(tǒng) 1 . 0 6 0 0 ? m 四能級(jí)系統(tǒng) 0 . 7 9 5 ? m 調(diào)諧0 . 6 6 ~ 1 . 1 ? m 常用固體激光器： 68 2） 氦氖氣體激光器是四能級(jí)系統(tǒng) 氖原子 在 間 實(shí)現(xiàn)粒子數(shù)反轉(zhuǎn)分布 s3 p2s 2 s 1 Ne s 3 s 1 2 s 3 2 He p 2 p 3 撞 電子碰撞激發(fā) 電 子 碰 激 發(fā) 自發(fā)輻射 共振轉(zhuǎn)移 69 ? 放電管中充入一定比例的氦（ He）、氖（ Ne）氣體，當(dāng)電極加上高電壓后，毛細(xì)管中的氣體開始放電使氖原子受激，產(chǎn)生粒子數(shù)反轉(zhuǎn)，產(chǎn)生激光躍遷的是 Ne氣， He是輔助氣體，用以提高 Ne原子的泵浦速率 ? 最強(qiáng)的譜線有三條： ?m（紅色）、?m和 ?m ，常用的為 ?m ? 四能級(jí)系統(tǒng) 70 71 謝 謝！
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