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激光器的結(jié)構(gòu)組成

更新時(shí)間:2023-03-10      點(diǎn)擊次數(shù):2119
激光器是受激輻射被放大的光的簡(jiǎn)稱(chēng),現(xiàn)在主要用來(lái)表示基于激光器原理產(chǎn)生光的器件。有些特定的情況下,也指激光振蕩器,或者指包含激光放大器的器件。
 
激光器技術(shù)是光子學(xué)領(lǐng)域的核心技術(shù),一般由三個(gè)部分組成:
 
1.工作物質(zhì)
 
這是激光器的核心,只有能實(shí)現(xiàn)能級(jí)躍遷的物質(zhì)才能作為激光器的工作物質(zhì)。目前,激光工作物質(zhì)已有數(shù)千種,激光波長(zhǎng)已由x光遠(yuǎn)至紅外光。例如氦氖激光器中,通過(guò)氦原子的協(xié)助,使氖原子的兩個(gè)能級(jí)實(shí)現(xiàn)粒子數(shù)反轉(zhuǎn);
 
2.激勵(lì)能源(光泵)
 
它的作用是給工作物質(zhì)以能量,即將原子由低能級(jí)激發(fā)到高能級(jí)的外界能量。 通過(guò)強(qiáng)光照射工作物質(zhì)而實(shí)現(xiàn)粒子數(shù)反轉(zhuǎn)的方法稱(chēng)為光泵法。例如紅寶石激光器,是利用大功率的閃光燈照射紅寶石(工作物質(zhì))而實(shí)現(xiàn)粒子數(shù)反轉(zhuǎn),造成了產(chǎn)生激光的條件。通常可以有光能源、熱能源、電能源、化學(xué)能源等。
 
3.光學(xué)共振腔
 
這是激光器的重要部件,其作用一是使工作物質(zhì)的受激輻射連續(xù)進(jìn)行;二是不斷給光子加速;三是限制激光輸出的方向。簡(jiǎn)單的光學(xué)共振腔是由放置在氦氖激光器兩端的兩個(gè)相互平行的反射鏡組成。當(dāng)一些氖原子在實(shí)現(xiàn)了粒子數(shù)反轉(zhuǎn)的兩能級(jí)間發(fā)生躍遷,輻射出平行于激光器方向的光子時(shí),這些光子將在兩反射鏡之間來(lái)回反射,于是就不斷地引起受激輻射,很快地就產(chǎn)生出相當(dāng)強(qiáng)的激光。這兩個(gè)互相平行的反射鏡,一個(gè)反射率接近100%,即完全反射。另一個(gè)反射率約為98%,激光就是從后一個(gè)反射鏡射出的。激光器主要由三部分組成:工作物質(zhì)、激勵(lì)能源、諧振腔(共振腔)。

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