3.产生激光的条件 (1)粒子数反转 E 根据玻尔兹曼分布率N=AeKT(E个,N) 要得到激光,就要使受激辐射占优势。因此,必须首 先使高能态的粒子数大大超过低能态。—粒子数反转 为保证实现粒子数反转必须有: 激励能源(泵浦)光、气体放电、化学、核能等。 工作物质(激活物质)有合适的能级结构(亚稳态) 如氦氖激光器(氦氖按以下比例混合he:Ne→4:1→10:1) 亚稳态E3 亚稳态 2 63284 he
3. 产生激光的条件 要得到激光，就要使受激辐射占优势。因此，必须首 先使 高能态的粒子数大大超过低能态。——粒子数反转 KT E N Ae − 根据玻尔兹曼分布率 = 为保证实现粒子数反转必须有: *激励能源（泵浦）——光、气体放电、化学、核能等。 *工作物质（激活物质）有合适的能级结构（亚稳态） 如氦氖激光器（氦氖按以下比例混合 He : Ne 4 :1 → 10 :1 ） E2 E1 亚稳态 亚稳态 0 6328A ' E3 ' E2 ' E1 He Ne 3 （1）粒子数反转： (E , N )
布儒斯特窗阳极氮、氖气体「阴极 (2)诸振腔 反射镜100 反射镜98% 管内受激发射的光子,沿管轴来回反射、增强,凡传播 方向偏离管轴方向的逸出管外淘汰。 反射镜镀有多层膜,适当选择其厚度,使所需波长得到 “相长干涉”后,反射加强。 精心设计管长,使所需频率的波形成驻波(两端为波), 形成稳定的振荡得到加强。 两端装有布儒斯特窗,得到所需的偏振态。动画
（2）谐振腔 氦、氖气体 阴极 反射镜 100% 反射镜 98% 阳极 *管内受激发射的光子，沿管轴来回反射、增强，凡传播 方向偏离管轴方向的逸出管外淘汰。 *反射镜镀有多层膜，适当选择其厚度，使所需波长得到 “相长干涉” 后，反射加强。 *精心设计管长，使所需频率的波形成驻波（两端为波）， 形成稳定的振荡得到加强。 *两端装有布儒斯特窗，得到所需的偏振态。 4 布儒斯特窗 动画
谐振腔的作用: 产生与维持光的振荡,使光得到加强。 使激光有极好的方向性。 使激光单色性好。 总之,具有对光放大实行选择、控制、增强的作用 注意: 10最近科学家的研究表明:通过非线性相干相互作用, 无需粒子数反转,也能得到激光。 20氦氖激光器已被广泛地应用于测量、对准、通讯、 全息及医学等多个领域
谐振腔的作用： *产生与维持光的振荡，使光得到加强。 *使激光有极好的方向性。 *使激光单色性好。 总之，具有对光放大实行 选择、控制、增强 的作用。 5 1 0 最近科学家的研究表明:通过非线性相干相互作用， 无需粒子数反转，也能得到激光。 2 0 氦氖激光器已被广泛地应用于测量、对准、通讯、 全息及医学等多个领域。 注意：
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