光電子學基礎知識(1)-資料下載頁
2024-12-31 22:44本頁面
【正文】 ? ?GLIRIRI exp12223 ?? ? ? ? ?GLIRGLII 2expexp 1234 ??? ?GLIRRIRI 2exp121415 ?2IT31T激光的基本原理、特性和應用 —— 諧振與閾值 ? 要使光在這個過程中產(chǎn)生的增益大于其損耗 ， 則必須保證： R2R1I1exp(2GL)≥I1,即 R2R1exp(2GL)≥1 () ? 對于給定的諧振腔 R R2， L是一定的 。 從上式可見 ， 要使其左端大于或等于 1， 必須使增益系數(shù) G大于某個最低值 Gm， 這個使 （ ） 式成立的 Gm值 ，就是諧振腔的閾值增益 。 （ ） 式稱為諧振腔的閾值條件 。 激光的基本原理、特性和應用 —— 諧振與閾值 ? 綜上所述，形成激光的必要條件有兩個： –在激光器工作物質(zhì)內(nèi)的某些能級間實現(xiàn)粒子數(shù)反轉(zhuǎn)分布 –激光器必須滿足閾值條件 激光的基本原理、特性和應用 —— 激光的縱模和橫模 ? 諧振腔的作用： ?使激光具有很好的方向性 ； ?使激光具有極好的單色性（頻率選擇器）； 激光的基本原理、特性和應用 —— 激光的縱模和橫模 ? 激光的縱模： 光場沿軸向傳播的振動模式稱為縱模。 ? 激光的橫模： 激光腔內(nèi)與軸向垂直的橫截面內(nèi)的穩(wěn)定光場分布稱為激光的橫模。 激光的基本原理、特性和應用 —— 激光的縱模和橫模 ? 用接收屏觀察激光器輸出光束屏上形成的光班圖形。圖 29是激光的幾種橫模圖形，按其對稱性可分為軸對稱橫模圖 29(a)和旋轉(zhuǎn)對稱橫模圖 29(b)。 軸對稱 旋轉(zhuǎn)對稱 (a)TEM00 (b)TEM10 (c)TEM13 (d)TEM11 (e)TEM00 (f)TEM03 (g)TEM10 激光的基本原理、特性和應用 —— 激光的縱模和橫模 ? 激光的模式一般用 TEMmnk表示， TEM是電磁橫波的縮寫， k為縱模數(shù)。在軸對稱橫模中， m,n分別表示光束橫截面內(nèi)在 x方向和 y方向出現(xiàn)的暗區(qū)（即節(jié)點）數(shù)，如 TEM13，在 x方向有 1個暗區(qū)，在 y方向有 3個暗區(qū)；在旋轉(zhuǎn)對稱橫模中， m表示沿半徑方向出現(xiàn)的暗環(huán)數(shù)，n表示圓中出現(xiàn)的暗直徑數(shù)。如 TEM03，圖中無暗環(huán)，有三條暗直徑。 氦氖激光器 ? 氦氖激光器在兩方面有里程碑意義 : – 一方面它第一次實現(xiàn)了連續(xù)性。 固體激光器都是脈沖型的，不適于一般使用。連續(xù)激光束有很多好處，為應用開辟了廣闊的道路。 – 另一方面證明了可以用放電方法產(chǎn)生激光 ，只要在兩種不同的工作介質(zhì)中選定適當?shù)哪芗?，就有可能實現(xiàn)光的放大，為激光器的發(fā)展展示了多種渠道的可能性。 激光的特性 ? 激光由于本身形成的特點，具有比普通光源更為優(yōu)良的性能。激光的特點可以歸結(jié)為三點： ?單色性 ?方向性 ?高強度 本質(zhì)：高度的相干性 激光的應用 ? 激光加工 特征： 熱加工方法 ，可加工高熔點、高硬度材料。 無接觸加工 ，加工機可適當?shù)嘏c加工材料分離，因此，有可能對零件中復雜曲折的細微部分進行加工，在磁場中也能進行加工。 多種材料的微細加工 ，可以較容易實現(xiàn)自動控制。能夠?qū)︼@像管這種被密封在透明容器里的產(chǎn)品進行修補、焊接。 激光在醫(yī)學上的應用 ? 大致分兩類： – 利用激光的熱效應； – 利用激光光子能量的光化學效應。 前者的典型用例是利用紅外激光手術刀進行外科手術，后者是利用紫外激光診斷、治療癌癥。 謝謝觀看 /歡迎下載 BY FAITH I MEAN A VISION OF GOOD ONE CHERISHES AND THE ENTHUSIASM THAT PUSHES ONE TO SEEK ITS FULFILLMENT REGARDLESS OF OBSTACLES. BY FAITH I BY FAIT
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