四、激光器 ■激光产生的过程: >某些物质的分子、原子、离子吸收外界特定能量(如 特定频率的辐射),从低能级跃迁到高能级上(受激 吸收); >如果处于高能级的粒子数大于低能级上的粒子数,就 形成了粒子数反转,在特定频率的光子激发下,高能 粒子集中地跃迁到低能级上,发射出与激发光子频率 相同的光子(受激发射); >由于单位时间受激发射光子数远大于激发光子数,因 此上述现象称为光的受激辐射放大。 >具有光的受激辐射放大功能的器件称为激光器
四、激光器 ◼ 激光产生的过程: ➢某些物质的分子、原子、离子吸收外界特定能量(如 特定频率的辐射),从低能级跃迁到高能级上(受激 吸收); ➢如果处于高能级的粒子数大于低能级上的粒子数,就 形成了粒子数反转,在特定频率的光子激发下,高能 粒子集中地跃迁到低能级上,发射出与激发光子频率 相同的光子(受激发射); ➢由于单位时间受激发射光子数远大于激发光子数,因 此上述现象称为光的受激辐射放大。 ➢具有光的受激辐射放大功能的器件称为激光器
■激光器的优点:单色性好、方向性好、亮度高、相干性好。 ■ 种类:激光器种类繁多,按工作物质分类 ·固体激光器(如红宝石激光器) ·气体激光器(如氨-氖气体激光器、二氧化碳激光器) ·半导体激光器(如砷化镓激光器) 。液体激光器
◼ 激光器的优点:单色性好、方向性好、亮度高、相干性好。 ◼ 种类:激光器种类繁多,按工作物质分类 • 固体激光器(如红宝石激光器) • 气体激光器(如氦-氖气体激光器、二氧化碳激光器) • 半导体激光器(如砷化镓激光器) • 液体激光器
红色激光器 绿色激光器
红色激光器 绿色激光器
1、固体激光器 ●固体激光器的典型实例就是红宝石激光器,它是人类发明 的第一种激光器,诞生于1960年。红宝石激光器的工作介 质是掺0.5%铬的氧化铝(即红宝石),激光器采用强光灯 作泵浦,红宝石吸收其中的蓝光和绿光,形成粒子数反转, 受激发出深红色的激光(波长约694nm); Nd:YAG(掺钕的钇铝石榴石激光器)是另一种常见的固体 激光器,与红宝石激光器相比,对光泵的要求较低,可见 光甚至近红外都可以作其光泵,这种激光器发出的波长为 1.06um的红外光。 固体激光器通常工作在脉冲状态下,功率大,在光谱吸收 测量方面有一些应用。利用阿波罗登月留下的反射镜,红 宝石激光器还曾成功地用于地球到月球的距离测量
1、固体激光器 ⚫ 固体激光器的典型实例就是红宝石激光器,它是人类发明 的第一种激光器,诞生于1960年。红宝石激光器的工作介 质是掺0.5%铬的氧化铝(即红宝石),激光器采用强光灯 作泵浦,红宝石吸收其中的蓝光和绿光,形成粒子数反转, 受激发出深红色的激光(波长约694nm); ⚫ Nd:YAG(掺钕的钇铝石榴石激光器)是另一种常见的固体 激光器,与红宝石激光器相比,对光泵的要求较低,可见 光甚至近红外都可以作其光泵,这种激光器发出的波长为 1.06μm的红外光。 ⚫ 固体激光器通常工作在脉冲状态下,功率大,在光谱吸收 测量方面有一些应用。利用阿波罗登月留下的反射镜,红 宝石激光器还曾成功地用于地球到月球的距离测量
2、气体激光器 ■ 特点: >气体介质的密度低得多,因而单位体积能够实现的离 子反转数目也低得多,为了弥补气体密度低的不足, 气体激光器的体积一般都比较大。 >气体介质均匀,激光稳定性好,另外气体可在腔内循 环,有利于散热,这是固体激光器所不具备的。 >由于气体吸收线宽比较窄,气体激光器一般不宜采用 光泵作激励,更多的是采用电作激励。 种类:氨氖激光器、氩离子激光器、氪离子激光器,以及 二氧化碳激光器、准分子激光器。它们的波长覆盖了从紫 外到远红外的频谱区域
2、气体激光器 ◼ 特点: ➢气体介质的密度低得多,因而单位体积能够实现的离 子反转数目也低得多,为了弥补气体密度低的不足, 气体激光器的体积一般都比较大。 ➢气体介质均匀,激光稳定性好,另外气体可在腔内循 环,有利于散热,这是固体激光器所不具备的。 ➢由于气体吸收线宽比较窄,气体激光器一般不宜采用 光泵作激励,更多的是采用电作激励。 ◼ 种类:氦氖激光器、氩离子激光器、氪离子激光器,以及 二氧化碳激光器、准分子激光器。它们的波长覆盖了从紫 外到远红外的频谱区域