激光器的工作原理

目前有關(guān)激光器的理論已經(jīng)發(fā)展得十分完善。有關(guān)激光器的工作原理進(jìn)行簡(jiǎn)單介紹一下。

首先，激光器的主要組成部分－－光學(xué)諧振腔的結(jié)構(gòu)及其穩(wěn)定性，然后激光器工作過程的數(shù)學(xué)模型－－速率方程組，工作過程中增益介質(zhì)的飽和現(xiàn)象，以及激光工作的閾值。

1、光學(xué)諧振腔結(jié)構(gòu)與穩(wěn)定性

激光是在光學(xué)諧振腔中產(chǎn)生的。光線能夠在諧振腔中反射的次數(shù)與其結(jié)構(gòu)密切相關(guān)。

2、速率方程組與粒子數(shù)反轉(zhuǎn)

有了光學(xué)諧振腔，在其中充以光工作物質(zhì)，并在外界激勵(lì)源作用下，將下能級(jí)的粒于抽運(yùn)

致，使激光上下能級(jí)之間產(chǎn)生粒子粉后轉(zhuǎn) 激光器就可以工作。

3、均勻增寬介質(zhì)的增益系數(shù)和增益飽和

增益系數(shù)對(duì)激光器的工作特性起著十分重要的作用，實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，不同的介質(zhì)，其增益系數(shù)可以有很大的差別，同一種介質(zhì)的增益系數(shù)也隨工作條件的變化而改變。介質(zhì)的增益系數(shù)隨頻率變化的規(guī)律和介質(zhì)的線型函數(shù)隨頻率變化的規(guī)律相似。當(dāng)測(cè)量增益系數(shù)所用的入射光強(qiáng)度很小尚未發(fā)出激光時(shí)，測(cè)得的增益系數(shù)是一個(gè)常數(shù)，當(dāng)測(cè)量所用的光強(qiáng)增大到一定程度后，增益系數(shù)的值將隨光強(qiáng)的增大而下降，產(chǎn)生增益飽和現(xiàn)象。

4、非均勻增寬介質(zhì)的增益飽和

一般低壓氣體激光器介質(zhì)的發(fā)光特性是：對(duì)確定的上、下能級(jí)E2、E1,介質(zhì)中單個(gè)粒子發(fā)

光的譜線線型函數(shù)仍然是均勻增寬型的，但是由于氣體粒子處在劇烈、混亂的熱運(yùn)動(dòng)之中，由大量粒子組成的氣體介質(zhì)發(fā)光時(shí)，接收到的光譜譜線的線型變成非均勻增寬型的。

5、激光器的損耗與閾值條件

激光器產(chǎn)生激光的前提條件是介質(zhì)必須實(shí)現(xiàn)能級(jí)間的粒子數(shù)密度反轉(zhuǎn)分布，但是，由于光波在實(shí)現(xiàn)了粒子數(shù)密度反轉(zhuǎn)分布的介質(zhì)中傳播時(shí)還有各種損耗，只有當(dāng)因增益放大而增加的光能量，除了能夠補(bǔ)償因損耗而失去的部分外，還能有剩余時(shí)，光波才能被放大。所以要求增益系數(shù)要大于一個(gè)下限值，此下限值即為激光器的閾值，它的數(shù)值由各種損耗的大小所決定。

這就是整個(gè)激光器工作原理介紹，有意向歡迎聯(lián)系楚優(yōu)激光打標(biāo)機(jī)。