激光产生必须具备三个主要条件: 一、激活物质(介质)。即被激励后能发生粒子数反转的物质(粒子反转:平衡稳定状态的粒子:分子,原子,离子。例如被外来光照、电子碰撞、分解、化合、加热等激发后(高能级)都会力图回到最初的状态基态(低能级)从高能级回到低能级的过程(跃迁)释放的能量就是辐射),如方圆脉冲电源激光激光器原理是红宝石激光器通过脉冲氙灯照射施加光能,红宝石中铬离子从低能级-高能级-低能级的过程,所释放的辐射。这种物质也叫工作介质,如氖、氩、CO2、红宝石及钕玻璃等等,他们都是具有亚稳态能级别的物质。 二、激励装置。能使激活物质发生粒子数反转分布的能源,即各种激光器所使用的电源。 三、光学谐振腔。光子在其中反复震荡并多次被放大的谐振腔,激光振荡器中初始的光辐射,跃迁式自发辐射,而由于自发辐射射出来的光子无规律的向四面八方,不具有单一性,因此还不能叫真正的激光,需要一套装置光学谐振腔实现光的单一性辐射,解决方法是在工作物质两端放置两块相互平行的反射镜,并与工作物质的光轴垂直。两个反射镜包括一个全反射镜(反射率99%以上),一个半反镜片(反射率40-60%),谐振腔就是指由两块与工作介质轴线垂直的平面或凹球面反射镜构成的,其作用是选择频率一致的光最优先放大二拟制其它频率的光,衍射,吸收,散射后积累射出形成激光。 激光产生的过程可以归纳为激励---激活介质(工作物质)粒子数反转的自发辐射---其它粒子受辐射---光子放大---光子震荡及光子放大---激光产生。 |