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激光什么原理是什么 激光的原理是什么?

激光的基本原理

激光的全称为“激光器”。它能够发射出聚集的、单一波长的、高亮度的光束。这种光的波长可见光范围内,一般在390-750nm之间。激光的输出方式一般是平行的光束。

激光器按照介质不同分为气体激光器、液体激光器、固体激光器、半导体激光器等,不同的激光采用的发射介质不同,而产生的激光特性和指标也就不同。

激光的基本原理是运用受激辐射现象,通过一个被激发的媒质使其产生相干的光。在被激励原子的调制下,激光最终从激光器的输出端发射出去。

激光受激辐射

激光的受激辐射是指当一个原子的受激态被电磁辐射激励后,能够决定它是否会发出一个于激发光子同样频率、同样波长的光子。

通过在脉冲激射器中加入适当的外部能量激励媒质,可以激发媒质原子和分子中的电子跳到较高的能态。在这个高能态中,原子的电子与离子具有非常高的激励能量,这使它们高度无序地运动。当这些电子和离子被放回到低能态时,释放出的能量将触发并激励周围的原子和分子,从而放大瞬时的激光能量。

激光的驱动力:光泵浦

“光泵浦”是在激光器内对等离子体进行深层激励,使得等离子体内原子或分子的基态转换成为激发态,从而能够产生激光辐射。

光泵浦主要采用强光束照射媒质。在光泵浦系统中,光束能量足够高,能够让媒介分子的电子跃迁至一个激发态使之产生放大密度。通俗来说,就是将激光媒介产生等离子体态,等离子体发射激光,这就是实现激光器转换。

激光器的工作原理

激光器的工作分为四个阶段:激光激发、光放大、正反馈过程和激光输出。

激光激发:激光媒介(例如:气体、固体、液体)通过电子、光、离子束方向外部能量输入。这将激活媒介的原子或分子,激发能量积累在能量库中。

光放大: 外部反馈和光输出模块将能量缓慢释放给媒介原子或分子。激光功率开始放大。在反馈轨道下,激光放大的增益非常大。

正反馈过程: 精密的反射和激光输出模块提供强反馈,能够让激光媒介迅速产生光子。随着激光功率的增加,一个正反馈过程使激光器获得极高的工作效率。

激光输出:光强已经相当强时,电子继续在媒介中向前移动并尝试通过过滤器。光强通常会受到控制,允许光强和频率发生细微的调整。当光通过过滤器时,光将被放大并退出激光器。光功率和波长取决于激光器材料,以及激发和过滤工艺的预置参数。

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