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文档简介

会计学1第光源和光放大器2半导体激器气体激光器固体激光器二氧化碳激光器第1页/共14页激光，英文的缩写是Laser,即LightAmplificationbyEmissionofRadiation,其意思是通过辐射的受激发射实现光波放大。3第2页/共14页

激光器是1960年由美国人梅曼发明的新型光源。它是利用受激辐射原理，并采取一定措施在某个方向上获得很强的指向性、极高的光强、极好的相干性的一种光源。它的实现要求：

要有一个合适的激光工作物质（发光介质）。

需要一个能保证粒子反转分布的激励能源——泵浦源。加一个光学谐振腔。4第3页/共14页

5图6.15

Nd:YAG激光器

发光二极管半透镜

激光输出镜面钇铝石榴石棒第4页/共14页要产生激光还应满足如下两个方面的条件:

光的增益和损耗间应满足平衡的条件——阈值条件;

在谐振腔中,光波往复反射能得到加强,从而能够存在,应满足的条件——相位平衡条件.6第5页/共14页激光器的阈值条件和相位平衡条件在激光器的工作过程中,除了具有上面所说的放大作用,光波还会受到其他损耗.将增益和损耗结合起来考虑,显然,只有当光波在谐振腔内往返一次放大得到的光能密度大于或等于损失的光能密度,激光器才能建立起稳定的激光输出.将上述两者相等的这种关系称为阈值条件7第6页/共14页按照物理学中谐振的理论,只有那些经过往返一周回到原来位置时,光波的相位与初始发生的波的相位同相的光波才能因彼此加强(即谐振)而在谐振腔中存在,不满足这种谐振关系的光波则因得不到彼此加强,最后因腔内的损耗而消失。

这就是满足相位平衡条件时,激光器中存在光波的频率.8第7页/共14页泵浦阈值在器件产生受激发射之前，输入的激光器的功率必须超过一定的阈值。输出光谱激光器的输出光不是单频的，而是要覆盖一定的频谱范围。辐射方向图激光器的输出光束的角度范围取决于发光面积的大小和激光器的震荡模式。9第8页/共14页发射红光的氦氖激光器可以用来测试光纤和光学器件测试光纤的数值孔径10第9页/共14页11氦氖激光器镜面镜面输出电源

图6.16氦氖激光器

第10页/共14页12

图6.17氦氖激光器的能级图

氦氖波数第11页/共14页光子和高低激发态之间的相互作用的各种可能性输入光子,光子能量被处于较低激发态的氖原子吸收.光子湮灭,氖原子被提升到较高能态高能级的原子可以向下跃迁到低能级状态---自发辐射在输入光子的诱导下,高能态的原子将下落到低能态,发射光子---受激辐射13第12

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