什么是激光产生的原理?

显示全部楼层 · 2019-9-24 12:33:19

爱因斯坦于1916年发表《关于辐射的量子理论》。文章提出了激光辐射理论。在这篇论文中，爱因斯坦区分了三种过程：受激吸收、自发辐射、受激辐射。受激吸收就是处于低能态的原子吸收外界辐射而跃迁到高能态；自发辐射是指高能态的原子自发地辐射出光子并迁移至低能态。这种辐射的特点是每一个原子的跃迁是自发的、独立进行的，其过程全无外界的影响，彼此之间也没有关系。因此它们发出的光子的状态是各不相同的。这样的光相干性差，方向散乱，而受激辐射则相反。它是指处于高能级的原子在光子的“刺激”下，跃迁到低能级，并辐射出一个和入射光子同样频率的光子。受激辐射的最大特点是由受激辐射产生的光子与引起受激辐射的原来的光子具有完全相同的状态，它们具有相同的频率，相同的方向。这样，通过一次受激辐射，一个光子变为两个相同的光子。这意味着光被加强了，或者说光被放大了。这正是产生激光的基本过程。??
对于热平衡物质，下能级的布居数大于上能级的布居数，所以要想光被放大就需要设法使布居数反转，所以需要泵浦源使得激励物质处于非热平衡状态，即上能级粒子数高于下能级粒子数。然后再采用谐振腔来回振荡造成连锁反应，雪崩似的获得放大，产生强烈的激光。

千问 · 2019-9-24 12:33:19

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千问 · 2019-9-24 12:33:19

激光就是光与物质的相互作用，实质上是组成物质的微观粒子吸收或辐射光子，同时改变自身运动状况的表现。具体原理：在组成物质的原子中，有不同数量的粒子（电子）分布在不同的能级上，在高能级上的粒子受到某种光子的激发，会从高能级跳到（跃迁）到低能级上，这时将会辐射出与激发它的光相同性质的光，而且在某种状态下，能出现一个弱光激发出一个强光的现象。这就叫做“受激辐射的光放大”，简称激光。附图片：向左转|向右转

千问 · 2019-9-24 12:33:19

使光源发出频率高度一致且集中的光高能电子集体越迁到低能状态。激发出光子向外施放出能差。收藏已收藏收藏成功！点击查看参与活动，赢iPhone4S！网络繁忙，请稍后再试！

千问 · 2019-9-24 12:33:19

激励源使介质出现粒子数反转。可以是电激励、光激励、热激励、化学激励等等。电激励用气体放电的方法去激励介质原子；各种激励方式又被形象地称为泵浦或抽运。不断泵浦才能维持上能级粒子数多于下能级，不断获得激光输出。3、有了前两者只能保证实现粒子数反转，但这样产生的受激辐射强度很弱，无法实际应用，所以可以用光学谐振腔进行放大。所谓光学谐振腔实际是在激光器两端装上两块反射率很高的镜子，一块全反射，一块部分反射，以使激光可透过这块镜子射出，被反射回到工作介质的光继续诱发新的受激发射，光被放大。因此光在谐振腔内来回振荡造成连锁反应，雪崩似的获得放大，产生强烈的激光，从部分反射镜一端输出。按工作介质的不同来分类，可以是固体、气体、液体、半导体激光器。固体激光器特点器件小，坚固、使用方便、输出功率大但电源一般都比较庞大。比如钛宝石激光器一般采用半导体激光器泵浦，常采用环形腔，可以是连续或是脉冲式的

千问 · 2019-9-24 12:33:19

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