




版权说明:本文档由用户提供并上传,收益归属内容提供方,若内容存在侵权,请进行举报或认领
文档简介
BriefintroductionoflaserByJiangWeiandZengXiangzePhysicsCollegeShandongUniversity2011.4.21PrincipaloflaserlightTheinteractionbetweenelectronsconsistsofthreebasicprocess:spontaneousemission,stimulatedabsorptionandstimulatedemission.spontaneousemissionistheprocessinwhichexcitedatomscanexperiencespontaneoustransitionfromhighenergyleveltolowenergylevel.Simultaneously,certainphotonisemitted.E2-E1=hμwhereμisthefrequencyofthephotonstimulatedabsorption:Whenthereisanatomatitslowenergylevelandanphotonwithenergyhμcominginside,theatomislikelytoabsorbthephotonandtransfertothehighenergylevelifhμ=E2-E1ThetransitiondoesnothappenspontaneouslybutoccursduetothephotonstimulatingE=C12u(μ21)
N1hμ12dtdvwhereC12isEinsteinCoeffientstimulatedemissionWhenthereisanatomatitshighenergylevelandanphotonwithenergyhμcominginside,theatomislikelytotransfertothelowenergylevelandemitaphotonifhμ=E2-E1.Thephotonissameasthesourcephotoninfrequency,emittingdirection,phaseandpolarization.E=B21u(μ21)
N2hμ21dtdvwhereB21isEinsteinCoeffientEinsteinhasprovedthatB21isequaltoC12.Foranatomicsystem,stimulatedabsorptionandemissionbothhappenifthereexistsopticalsignalwithenergydensityu(μ21).Fromequation1and2,weknow:thenetstimulatedemissionenergyE=B21u(μ21)
N2hμ21dtdv-C12u(μ21)
N1hμ12dtdv=(N2-N1)B21u(μ21)
hμ21dtdvTherefore,thelaserlightemitsonlywhenN2>N1However,undernormalcircumstance,NsatisfiestheBoltzmannDistribution:N2/N1=exp[-(E2-E1)/kT]sinceE2>E1,N2<N1Now,weknowthatthekeypointtogeneratelaserlightis"populationinversion"whichmeanswemustdosomethingtomakeN2>N1tomeettherequiredcondition.Wewilldiscussthislaterindetail.Weuse"Pumping"methodtoachieve"populationinversion".Intermsofdifferentenergylevels,thereare3-levelsystem,4-levelsystemandsoon.stationarystateexcitedstatemetastablestate(oneoftheexcitedstatesinwhichatomscanstaylonger)3-levelsystemParticlesinthestationarystateabsorbenergygivenbythepumpandtransferfromE1toE3.Sinceparticlescan'tstaylonginE3,theytendtomovetoE2andreleasesomeheat.Thisachievethegoal"populationinversion"Howcanwegetlaserlight?He-Nilaser1.ActivematerialIt’sthematerialwhichreceiveenergyfrompumpresourceandthengeneratelaserlight.Itsatomicsystemmusthasthemetastablestate.Itcanbesolid,liquidorgas.2.PumpresourceItisusedtostimulatetheatomicsystem(activematerial)andpromotethecomingofpopulationinversion.Itcanbeopticalenergy,electricenergy,chemicalenergy,etc.3.OpticalresonatorItismadeoftwomirrors,ofwhichoneistotalreflecting,theotherispartialreflecting.Lightofwhichdirectionisparalleltotheaxisoftheopticalresonatorreflectsbetweenthetwomirrors.Inthisprocess,lightintensitygoesup.Whenitreachesacertainlevel,thelaserlightcrossthepartialreflectingmirror.Andtheopticalresonatormustbestablecavity,itmeansthatparaxialraycanreflectmanytimesinit.Itsatisfythiscondition:
ListhedistancebetweenthetwomirrorsofwhichcurvatureradiusesareR1,R2.Foracertainopticalresonator,notalltheelectromagneticoscillationwithanyfrequencycanexistinit.Forexample,inaplaneparallelcavity(平面平行腔),onlywhenthelightform
standingwave,canitbecomelaserlight.Nowitsfrequencysatisfythecondition:namely,
whereƞistherefractiveindexoftheactivematerial.
Ofcourse,itrequiresomeotherconditionsfordifferentopt
温馨提示
- 1. 本站所有资源如无特殊说明,都需要本地电脑安装OFFICE2007和PDF阅读器。图纸软件为CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.压缩文件请下载最新的WinRAR软件解压。
- 2. 本站的文档不包含任何第三方提供的附件图纸等,如果需要附件,请联系上传者。文件的所有权益归上传用户所有。
- 3. 本站RAR压缩包中若带图纸,网页内容里面会有图纸预览,若没有图纸预览就没有图纸。
- 4. 未经权益所有人同意不得将文件中的内容挪作商业或盈利用途。
- 5. 人人文库网仅提供信息存储空间,仅对用户上传内容的表现方式做保护处理,对用户上传分享的文档内容本身不做任何修改或编辑,并不能对任何下载内容负责。
- 6. 下载文件中如有侵权或不适当内容,请与我们联系,我们立即纠正。
- 7. 本站不保证下载资源的准确性、安全性和完整性, 同时也不承担用户因使用这些下载资源对自己和他人造成任何形式的伤害或损失。
最新文档
- 班组岗前安全生产培训课件
- 2025贵州省水利投资(集团)有限责任公司招聘84人模拟试卷及1套完整答案详解
- 班组安全生产培训课件
- 2025安徽宣城市中心医院第一批次招聘22人考前自测高频考点模拟试题及答案详解(新)
- 虚拟制作创新-洞察与解读
- 2025湖南益阳市玉潭教育集团艺术部教师招聘27人模拟试卷及答案详解(夺冠系列)
- 2025大唐华北电力试验研究院内蒙分部(呼和浩特)招聘15人考前自测高频考点模拟试题及1套完整答案详解
- 2025甘肃酒泉市肃北县人武部招聘2人考前自测高频考点模拟试题带答案详解
- 2025海南三亚人民医院四川大学华西三亚医院海南医科大学校园招聘模拟试卷及参考答案详解一套
- 2025年西安医学院第二附属医院招聘(84人)考前自测高频考点模拟试题及1套完整答案详解
- 《建筑消防设施检测技术规程》
- 2024年农商银行担保合同样本
- 英才计划面试问题
- 七十岁老人三力测试题
- 小儿结核病教案
- 【高二 拓展阅读-科技】Wind Energy
- 我的家乡滕州市宣传简介
- 法院起诉收款账户确认书范本
- 15ZJ001 建筑构造用料做法
- 初中历史小论文现状分析与写作探讨
- 燕山石化聚丙烯工艺综述最好实习报告内容
评论
0/150
提交评论