激光器原理是什么(简述激光器的基本结构)

原理

激光器除自由电子激光器外,各种激光器的根本作业原理均相同。发生激光的必不可少的条件是粒子数回转和增益大于损耗,所以设备中必不可少的组成部分有鼓励(或抽运)源、具有亚稳态能级的作业介质两个部分。鼓励是作业介质吸收外来能量后激发到激发态,为完成并保持粒子数回转创造条件。鼓励方法有光学鼓励、电鼓励、化学鼓励和核能鼓励等。作业介质具有亚稳能级是使受激辐射占主导地位,然后完成光扩大。激光器中常见的组成部分还有谐振腔,但谐振腔(见光学谐振腔)并非必不可少的组成部分,谐振腔可使腔内的光子有一致的频率、相位和运行方向,然后使激光具有良好的方向性和相干性。并且,它能够很好地缩短作业物质的长度,还能通过改变谐振腔长度来调理所发生激光的形式(即选模),所以一般激光器都具有谐振腔。

激光作业物质

[全固态激光]全固态激光

是指用来完成粒子数回转并发生光的受激辐射扩大效果的物质体系,有时也称为激光增益媒质,它们能够是固体(晶体、玻璃)、气体(原子气体、离子气体、分子气体)、半导体和液体等媒质。对激光作业物质的首要要求,是尽可能在其作业粒子的特定能级间完成较大程度的粒子数回转,并使这种回转在整个激光发射效果进程中尽可能有效地保持下去;为此,要求作业物质具有合适的能级结构和跃迁特性。

鼓励抽运系统

是指为使激光作业物质完成并保持粒子数回转而供给能量来历的组织或设备。根据作业物质和激光器工作条件的不同,能够采取不同的鼓励方法和鼓励设备,常见的有以下四种。①光学鼓励(光泵)。是利用外界光源发出的光来辐照作业物质以完成粒子数回转的,整个鼓励设备,一般是由气体放电光源(如氙灯、氪灯)和聚光器组成,这种鼓励方法也称作灯泵浦。②气体放电鼓励。是利用在气体作业物质内发生的气体放电进程来完成粒子数回转的,整个鼓励设备一般由放电电极和放电电源组成。③化学鼓励。是利用在作业物质内部发生的化学反应进程来完成粒子数回转的,一般要求有适当的化学反应物和相应的引发措施。④核能鼓励。是利用小型核裂变反应所发生的裂变碎片、高能粒子或放射线来鼓励作业物质并完成粒子数回转的。

光学共振腔

一般是由具有必定几许形状和光学反射特性的两块反射镜按特定的方法组合而成。效果为:①供给光学反应能力,使受激辐射光子在腔内屡次往复以构成相干的继续振动。②对腔内往复振动光束的方向和频率进行约束,以确保输出激光具有必定的定向性和单色性。共振腔效果①,是由一般组成腔的两个反射镜的几许形状(反射面曲率半径)和相对组合方法所决议;而效果②,则是由给定共振腔型对腔内不同跋涉方向和不同频率的光,具有不同的选择性损耗特性所决议的。

激光器的种类是许多的。下面,将分别从激光作业物质、鼓励方法、工作方法、输出波长范围等几个方面进行分类介绍。

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