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激光器的工作原理
發(fā)布者:szcyzn  發(fā)布時間:2021-05-21 14:55:20

目前有關激光器的理論已經(jīng)發(fā)展得十分完善。有關激光器的工作原理進行簡單介紹一下。

首先,激光器的主要組成部分--光學諧振腔的結構及其穩(wěn)定性,然后激光器工作過程的數(shù)學模型--速率方程組,工作過程中增益介質(zhì)的飽和現(xiàn)象,以及激光工作的閾值。

1光學諧振腔結構與穩(wěn)定性

激光是在光學諧振腔中產(chǎn)生的。光線能夠在諧振腔中反射的次數(shù)與其結構密切相關。

2、速率方程組與粒子數(shù)反轉

有了光學諧振腔,在其中充以光工作物質(zhì),并在外界激勵源作用下,將下能級的粒于抽運

致,使激光上下能級之間產(chǎn)生粒子粉后轉 激光器就可以工作。

3、均勻增寬介質(zhì)的增益系數(shù)和增益飽和

增益系數(shù)對激光器的工作特性起著十分重要的作用,實驗發(fā)現(xiàn),不同的介質(zhì),其增益系數(shù)可以有很大的差別,同一種介質(zhì)的增益系數(shù)也隨工作條件的變化而改變。介質(zhì)的增益系數(shù)隨頻率變化的規(guī)律和介質(zhì)的線型函數(shù)隨頻率變化的規(guī)律相似。當測量增益系數(shù)所用的入射光強度很小尚未發(fā)出激光時,測得的增益系數(shù)是一個常數(shù),當測量所用的光強增大到一定程度后,增益系數(shù)的值將隨光強的增大而下降,產(chǎn)生增益飽和現(xiàn)象。

4、非均勻增寬介質(zhì)的增益飽和

一般低壓氣體激光器介質(zhì)的發(fā)光特性是:對確定的上、下能級E2E1,介質(zhì)中單個粒子發(fā)

光的譜線線型函數(shù)仍然是均勻增寬型的,但是由于氣體粒子處在劇烈、混亂的熱運動之中,由大量粒子組成的氣體介質(zhì)發(fā)光時,接收到的光譜譜線的線型變成非均勻增寬型的。

5、激光器的損耗與閾值條件

激光器產(chǎn)生激光的前提條件是介質(zhì)必須實現(xiàn)能級間的粒子數(shù)密度反轉分布,但是,由于光波在實現(xiàn)了粒子數(shù)密度反轉分布的介質(zhì)中傳播時還有各種損耗,只有當因增益放大而增加的光能量,除了能夠補償因損耗而失去的部分外,還能有剩余時,光波才能被放大。所以要求增益系數(shù)要大于一個下限值,此下限值即為激光器的閾值,它的數(shù)值由各種損耗的大小所決定。

這就是整個激光器工作原理介紹,有意向歡迎聯(lián)系楚優(yōu)激光打標機。

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