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文档简介

1、专题I 激光技术激光又名镭射（S阿），它的全名是“辐射的受激发射光放大”。(LightAmplification by Stimulated Emission of Radiation)1.1自发辐射和受激辐射1、吸收过程：hv = Ex2、自发辐射过程:e4hv = E2 Ex基态码亠1=3、受激辐射过程:hv = Ed受激辐射的特点结论：受激辐射产生的光子 与原来的光子具有完全相同的状态。结论：受激辐射而得到的光是相干光。12激光的产生1、粒子数反转nkEknx>n2粒子数反转E© 協 Q©产生激光的必要条件：实现粒子数反转。激励（泵浦）：实现粒子数反转的过程。具

2、有亚稳态的原子结构，才能实现粒子数反转。红宝石激光器（三能级系统）氨氛激光器（四能级系统）(叭)e(10-3s)E41.3光学谐振腔全反射镜部分反射镜谐振腔长度：L = n (n = 1,2,3,)2谐振腔的作用：(1) 维持光振荡，起到光放大作用。(2) 使激光产生极好的方向性。使激光的单色性好。氨氛激光：6328A红宝石激光：6943A1.4激光的特性1、方向性好。2、单色性好。3、相干性好。4、能量集中。思考题：1.1自发辐射与受激辐射比较有哪些不同?粒子自发地从高能级跃迁到低能级，同时发出一个光子，这一过程叫做自发辐射。若处在高能级的粒子，在一个能量等于两能级之差（E2-EQ的光子作用

3、下，从高能级跃迁到低能级并发射一个光子，这一过程 称为受激辐射。与自发辐射不同，辐射一定要在外来光作用下发生 并发射一个与外来光子完全相同的光子。受激辐射光是相干光。受 激辐射光加上原来的外来光，使光在传播方向上光强得到放大。1.2激光工作物质在热平衡情况下能否实现粒子数反转分布?怎样能实现粒子数反转?不能。在热平衡条件下，粒子数的分布服从玻耳兹曼分布律，高能级的粒子数总小于低能级的粒子数。借助于外界的激励能源(为电激励,光激励，化学激励等能源)，打破激活介质热平衡时的粒子数分布，使高能级的粒子数大于低能级的粒子数。这种激活介质要具有合适的能级结构。1.3激光器有哪几个基本组成部分？ 激光器一

4、般有三个基本组成部分：(1)激活介质(2)激励能源(3)光学谐振1.4概括光学谐振腔的作用。（1）维持光振荡（2）选择激光的方向性（3）提高激光的单色性。1.5何谓激光的纵模和横模?由于激光器输出的每一个谐振频率的光，因其光强是沿纵 向（腔轴方向）分布的驻波场。一般激光器是多纵模输出，如果采取措施，可以输出单纵模，大大提高激光色性。激光在垂直于腔轴的横截面上形成的稳定的光强分布,称激光的横模。1.6激光束有哪些特点?（1）光能量在空间和时间上高度集中（2）相干性好（3） 方向性好据:1.7设He-Ne激光器腔长L分别为0.30m. 1.0m,气体折射率皿1, 试求纵模频率间隔各为多少？CAv =2nL3xlO88L = 0

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