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文档简介

激光器的工作原理激光器的工作原理1.激光器的相关概念2.激光器的基本组成3.激光器的参量1.激光器的相关概念（1）激光器是指能够产生激光的自激振荡器。要使得光产生振荡，必须先使光得到放大，而产生光放大的前提，是物质中的受激辐射必须大于受激吸收。因此受激辐射是产生激光的关键。1.激光器的相关概念（2）粒子数的反转分布在正常状态下，在热平衡系统中E2-E1=hf21E1E2粒子密度N2粒子密度N1受激吸收过程>受激辐射过程N2<N11.激光器的相关概念（2）粒子数的反转分布这种粒子数一反常态的分布称为粒子数的反转分布。受激辐射过程>受激吸收过程E2-E1=hf21E1E2粒子密度N2粒子密度N1N2>N11.激光器的相关概念（3）激活物质我们将处于粒子数反转分布状态的物质称为增益物质或激活物质。2.激光器的基本组成(1)泵浦源(2)能够产生激光的工作物质(3)光学谐振腔(1)泵浦源能够使工作物质产生粒子数反转分布的外界激励源，称为泵浦源。物质在泵浦源的作用下，把低能级上的粒子激发到高能级上，最终使得N2>N1。(2)能够产生激光的工作物质能够产生激光的工作物质就是可以处于粒子数反转分布状态的工作物质。经过分析可知，在三能级以上系统中，可以得到粒子数反转分布。(3)光学谐振腔目的：为了形成激光振荡，提供必要的反馈以及进行频率选择。M1→发射系数r1=1，光被全反射回去。M2→发射系数r2<1，一部分光被反射，剩下的透射出去即为激光。M1M23.激光器的参量⑴平均衰减系数α⑵增益系数G⑶阈值条件⑷谐振频率⑴平均衰减系数α谐振腔内损耗的大小，用平均衰减系数α来表示αr——谐振腔反射镜的透射损耗引起的衰减系数αi——是除谐振腔反射镜损耗以外的其它所有损耗所引起的衰减系数——光学谐振腔的两个反射镜之间的距离r1、r2——腔的两个反射镜的功率反射系数⑵增益系数G激活物质的放大作用，用增益系数G来表示。G表示光通过单位长度的激活物质后，光强增长的百分比。⑶阈值条件激光器能产生激光振荡的最低限度称为激光器的阈值条件。结论：激光器的阈值条件只决定于光学谐振腔的固有损耗，损耗越小，阈值条件越低，激光器就越容易起振。Gt称为阈值增益系数⑷谐振频率M1M2谐振腔LλqΔφ（相位差）＝2π整数倍λq——谐振腔中介质中光波的波长；L——光学谐振腔的几何长度；q＝1，2，…为整数。——

光学谐振腔的谐振条件或驻波条件⑷谐振频率1.λ0q

、f0q与光学谐振腔内材料的折射率n有关2.q取值不同，对应

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