激光原理簡(jiǎn)要講解

1、 湯斯1954年在量子電子學(xué)研究中實(shí)現(xiàn)了氨分子的粒子數(shù)反轉(zhuǎn)，研制了微波激射器和激光器；普羅霍洛夫和巴索夫1958年幾乎同時(shí)在量子電子學(xué)的基礎(chǔ)研究中，根據(jù)微波激射器和激光器原理研制了振蕩器和放大器。以上工作導(dǎo)致了激光器的發(fā)明。1、激光發(fā)明理論基礎(chǔ)可以追溯到1917年，著名的物理學(xué)家愛(ài)因斯坦在研究光輻射與原子相互作用的時(shí)候發(fā)現(xiàn)，除了受激吸收和自發(fā)輻射躍遷過(guò)程外，還存在受激輻射躍遷過(guò)程。2、1960年7月，世界第一臺(tái)紅寶石固態(tài)激光器問(wèn)世，標(biāo)志了激光技術(shù)的誕生。3、1961年2月（A.Javan）研制成了HeNe混合氣體激光器1962年，美國(guó)三個(gè)研究小組幾乎同時(shí)分別發(fā)布砷化鎵（GaAs）半導(dǎo)體激光器運(yùn)

2、轉(zhuǎn)的報(bào)道。4、僅19611962年間世界各國(guó)發(fā)表的激光方面的論文達(dá)200篇以上。5、1963年建立了激光的半經(jīng)典理論。對(duì)激光的頻率特性和功率特性進(jìn)行了比較完善的探討。5、1965年實(shí)現(xiàn)了鈮酸鋰光學(xué)參量振蕩器，借助半經(jīng)典理論預(yù)言了鎖模效應(yīng)的存在。6、1966年研制成了固體鎖模激光器獲得了超短脈沖。7、1967年研制成了射線激光器。8、1970年研制成了準(zhǔn)分子激光器。9、1977年研制成了紅外波段的自由電子激光器（FEL）10、1984年研制出光孤子激光器（SL）11、1961年8月，中國(guó)第一臺(tái)紅寶石激光器問(wèn)世。中國(guó)科學(xué)院長(zhǎng)春光學(xué)精密機(jī)械研究所研制成功。 12、1987年6月，1012W的大功率脈

3、沖激光系統(tǒng)神光裝置，在中國(guó)科學(xué)院上海光學(xué)精密機(jī)械研究所研制成功。 神光I、神光II、神光III1986 神光I 裝置的兩路激光系統(tǒng)1. 實(shí)現(xiàn)粒子數(shù)反轉(zhuǎn) .使原子被激發(fā) .要實(shí)現(xiàn)光放大 激勵(lì)能源激勵(lì)能源諧振腔，增益介質(zhì)，激勵(lì)能源。1. 基本構(gòu)成部分2. 激光的形成光束在諧振腔內(nèi)來(lái)回振蕩，在增益介質(zhì)中的傳播使光得以放大，并輸出激光。hEE121E2E發(fā)光前發(fā)光前2E1Eh發(fā)光后發(fā)光后自自發(fā)發(fā)輻輻射射原子吸收外來(lái)光子能量h, 并從低能級(jí)E1躍遷到高能級(jí)E2, 且E2-E1=h , 這個(gè)過(guò)程稱為受激吸收。 吸收后吸收后2E1Eh吸收前吸收前1E2E原子中處于高能級(jí)E2的電子,會(huì)在外來(lái)光子(其頻率恰好滿足h=E2-E1)的誘發(fā)下向低能級(jí)E1躍遷, 并發(fā)出與外來(lái)光子一樣特征的光子, 這叫受激輻射。1E2E2E1Ehhh1E2E1N2N12EE 2E1E2N1N12EE 紅寶石中鉻離子能級(jí)示意圖1E2E基態(tài)亞穩(wěn)態(tài)激發(fā)態(tài)3E光在粒子數(shù)反轉(zhuǎn)的工作物質(zhì)中往返傳播，使諧振腔內(nèi)的光子數(shù)不斷增加,從而獲得很強(qiáng)的光,這種現(xiàn)象叫做光振蕩。2kl 激光光束全反射鏡l部分透光反射鏡(1).限定光的方向(2).選擇光振蕩的頻率 （駐波條件）(3). 延長(zhǎng)增益介質(zhì) (1)激光光盤制作技術(shù)(