大学物理量子物理激光原理.ppt
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第十二章:
激光原理第一节:
激光的基本原理一、原子的吸收、自发辐射和受激辐射1:
原子的跃迁原理:
2:
原子吸收:
3:
自发辐射:
原子自发地激发态跃迁至较低的能级而放出光子的过程.4:
受激辐射:
受激辐射的光放大作用:
二:
粒子数反转:
选用适当的工作物质,采用特殊的手段,破坏原子在平衡下所遵守的玻尔兹曼分布,使较高的能态上分布的分子数大干低能态上分布的分子数。
三.工作物质的能级结构1.三能级系统。
2.四能级系统四.光学谐振腔作用:
对激光的方向和频率起着选择作用。
从而提高激光单向性和单色性。
五:
产生激光的必要条件:
(1)选择具有适当能级结构,能产生粒子数反转的物质作为激光器的工作物质,为受激辐射的发生创造条件;
(2)选取一适当结构的光学谐振腔。
(3)外部的工作环境必须满足一定的阈值条件,以促成激光的产生。
六:
激光的主要特性1:
方向性好。
激光束偏离轴线的发散角仅为几个毫弧度。
2:
亮度高亮度:
单位面积光源向某一方向单位立体角内所发射的光的功率。
激光是现代亮度最高的光源。
3:
单色性好激光是颜色最纯,色彩最鲜艳的光。
4:
相干性好;由激光所产生的干涉条纹非常清晰。
七:
激光应用箭