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激光机一般由3个主要部分组成:**能源,工作介质(气体、液体、固体或半 导体材料)和激光共振腔。
在一个激光系统中,激光丄作介质在没有受到**以前,绝大多数粒子处于稳态,粒子的原子核带正电,核外电子带负电,电子处在核外特定轨道上围绕原子核不停地旋 转着。当激光工作介质受到**(如强光照射),从外界获得适当能量后,电子就会从 能量较小的轨道跃迁到能量较大的轨道上,呈现亚稳态级状态,实现粒子的反转,亚稳态能级上的部分原子自发跃迁到低能级而返回稳态,同时放出能量,即光子,此种光子 称为自发辐射光子。自发辐射光子在共振腔内呈布朗运动,随着运动可能会碰撞到其他 电子,使其跃迁到稳定的状态,从而放出更多的光子,产生受激辐射。自发辐射光子的传播方向不一,凡不沿工作介质轴线方向传播的以及由它诱发产生的受激辐射光子,都 很快从工作介质的侧面逸出,而沿轴线方向传播的自发辐射光子以及由它诱发产生的受 激辐射光子传播至共振腔内的部分反射镜时,少量光子透射出去,大部分被反射回工作介质。被部分反射镜反射重新丨Hi到工作介质的光子,继续诱发新的受激辐射,光同时被 放大,继续传播遇到全反射镜时,光子全部被反射。被反射镜反射出来的光子,再次进人工作介质,诱发新的受激辐射,光进一步被放大,光子在共振腔中来回振荡,受激辐 射不断增强,光不断被放大,当光子增加到一定数量时,便能从部分反射镜一端连续、 稳定地输出激光。 |
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