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文档简介

1、 理论基础：爱因斯坦的光子学说(1905)；波粒二象性(1909)辐射理论(1917)：提出了受激辐射的概念，预测到光可以产生受激辐射放大。Einstein 理论基础： R.C.Tolman指出：具有粒子数反转的介质具有光学增益（产生激光的基本条件之一）（1924）。Tolman 实验基础：Prokhorov和H.Townes分别独立报导了第一个微波受激辐射放大器(Maser)（1953）TownesProkhorov 1958年Townes和Schawlow抛弃了尺度必须和波长可比拟的封闭式谐振腔的老思路，提出利用尺度远大于波长的开放式光谐振腔实现Laser的新想。Schawlow 美国休斯

2、公司实验室一位从事红宝石荧光研究的年轻人梅曼在1960.5.16利用红宝石棒首次观察到激光； 梅曼在7月7日正式演示了世界第一台红宝石固态激光器； 他在Nature(8月16日)发表了一个简短的通知。Maiman19611961年研制出中国第一台红宝石激光器年研制出中国第一台红宝石激光器 19601960年梅曼研制成功世界上第一台可实际应用的红宝石激年梅曼研制成功世界上第一台可实际应用的红宝石激光器光器1. 原子数按能级分布原子数按能级分布kTEEeNN)(1212ENE2E1N2N12N1N2.光与物质相互作用光与物质相互作用外来光子外来光子:)(1221EEh能级能级跃迁跃迁: :21EE

3、 2.光与物质相互作用光与物质相互作用12: )(12hEE12122211A S 101087 S 1104 hEE/ )(12光光放放大大:21W为得到光放大为得到光放大,必须使必须使2N1N视频视频1) 3. 介质对光的增益作用介质对光的增益作用13NNE3E12EN21N3NE0NE3E12EN21N3NE0NNEE3E12EN21N3N0E3E12EN21N3NE0N氖原子氖原子在在 间间实现粒子数反转分布实现粒子数反转分布s3p2s2s1Nes3s12s32Hep2p3碰632.8nm共振转移共振转移 0IOI LIzdz b增益介质增益介质 zIzdI(z)z z+dz LIL eGZIzI0 zIIzzGdd1. 光学谐振腔的作用光学谐振腔的作用IxyITEM00IyIxTEM10yIIxTEM11I3I1I0rr12)L a2(GerrII2104内内I4I2122104)L a(GerrII内内)1ln()21 (21rrL aG阈阈内内谐振腔谐振腔固体激光器固体激光器气体激光器气体激光器液体激光器液体激光器半导体激光器半导体激光器气体激光器气体激光器液体激光器液体激光器半导体激光器紫外激光器紫外激光器可见

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