从结构看激光器的原理
云汉芯城 2021-04-08

激光器的结构原理

1、激光介质可以是气体、液体、固体和半导体,要求存在亚稳态能级为实现粒子数反转之必要条件;现有工作介质近千种,可以产生的激光波长从真空紫外到远红外,非常广泛;

激光器的结构原理

红宝石激光的示意图

2、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。

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