激光器的基本組成及典型激光器介紹(1)-展示頁(yè)
2025-05-22 02:22本頁(yè)面
【正文】 ls can be pumped in many ways.）：光、電、化學(xué)、原子能； ? 根據(jù)不同激光工作物質(zhì)的不同而異。 粒子數(shù)的反轉(zhuǎn)分布？ 高能級(jí)上的粒子數(shù)大于低能級(jí)上的粒子數(shù)。 理學(xué)院 物理系 2021年 6月 15日星期二 167。 ? 可能實(shí)現(xiàn)粒子數(shù)反轉(zhuǎn)分布的系統(tǒng)可歸結(jié)為 三能級(jí)系統(tǒng)和四能級(jí)系統(tǒng) 。 13 典型激光器簡(jiǎn)介 ? 激勵(lì)只是一個(gè)外部條件，激光的產(chǎn)生還取決于合適的工作物質(zhì)。 理學(xué)院 物理系 167。 13 典型激光器簡(jiǎn)介 2021年 6月 15日星期二 一、激光器的基本組成（ Essential elements of a laser) ? 激光工作物 質(zhì) A laser medium （核心部分） ? 泵 浦系 統(tǒng) A pumping process （光能、 電 能、 原子能、化 學(xué) 能） ? 光 學(xué)諧 振腔 A suitable optical feedback elements 理學(xué)院 物理系 2021年 6月 15日星期二 167。 ? 二能級(jí)系統(tǒng)能否實(shí)現(xiàn)粒子數(shù)反轉(zhuǎn) ??? ? 亞穩(wěn)能級(jí)：需要一個(gè)可以有較長(zhǎng)壽命且能貯存大量粒子的能級(jí)，經(jīng)過(guò)不斷激發(fā)，粒子數(shù)反轉(zhuǎn)就能實(shí)現(xiàn)，這樣的能級(jí)稱為 “ 亞穩(wěn)能級(jí) ”。 工作物質(zhì) —— 激光產(chǎn)生的內(nèi)因， 實(shí)現(xiàn)粒子數(shù)反轉(zhuǎn)和產(chǎn)生光的受激輻射作用的物質(zhì)體系。 13 典型激光器簡(jiǎn)介 粒子數(shù)的正常分布？ 處于低能級(jí)上的粒子數(shù)在熱平衡情況下總是多于高能級(jí)上的粒子數(shù)，受激吸收占優(yōu)勢(shì)。 如何實(shí)現(xiàn)粒子數(shù)反轉(zhuǎn)？ 把大量的粒子從低能級(jí) “ 搬運(yùn) ” 到高能級(jí)的過(guò)程，稱為泵浦或激勵(lì)； “ 搬運(yùn) ” 粒子的工具－ “ 光泵 ” 泵浦系統(tǒng)為實(shí)現(xiàn)粒子數(shù)反轉(zhuǎn)提供外界能量 (A pumping process is required to excite atoms in the laser medium into their higher quantummechanical energy levels. ) 泵浦系統(tǒng) — 粒子搬遷的動(dòng)力 理學(xué)院 物理系 2021年 6月 15日星期二 167。如固體工作物質(zhì)常用強(qiáng)光照射激勵(lì)，簡(jiǎn)稱光激勵(lì)；氣體工作物質(zhì)吸收光譜多在紫外波段，多采用氣體放電的電子碰撞激勵(lì)方法。 13 典型激光器簡(jiǎn)介 ?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(yáng)能和激光； ?放電激勵(lì) 在放電過(guò)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(guò)程中釋放的能量來(lái)激勵(lì)粒子，建立粒子數(shù)反轉(zhuǎn)。 13 典型激光器簡(jiǎn)介 諧振腔的作用： 模式選擇、提供軸向光波模的反饋，產(chǎn)生光放大； 諧振腔的組成： 諧振腔由 全反射鏡 和 部分反射鏡（輸出反射鏡） 組成，激光由部分反射鏡輸出。 諧振腔： 形成激光振蕩
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