产生激光的3个必要条件
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发布时间:2022-04-30 01:55
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热心网友
时间:2022-06-28 13:07
首要条件:光线发射出去时是以光速朝各个方向前进的,为了让产生的光线能够被收集起来并持续放大加以利用,则必须利用叫做「共振腔」的设备,把由光放大器所产生的光线用反射镜局限在一个特定的范围内,让光线可以来回反射,且由于光放大器所产生的光子是相同的,所以行进的方向也会相当一致。透过共振腔的作用,能让光线行进的方向完全相同,也就是说拥有跟共振腔相同方向的光线才会被放大,其余不同方向的光线都不会放大,这是产生激光的首要条件。
理论上讲,只要工作物质足够长,则不管初始自发辐射有多弱,最终总可以被放大到一定强度。但在实际激光器中,一般来说,工作物质既没有必要,也没有可能特别长(最近发展起来的以光纤为工作物质的激光器是一个例外),通常的做法是在其两端各放一块反射镜,使光得以来回反射多次通过工作物质并被不断放大,为充分利用光能,介质往往被置于一聚光腔体中,后者与端面反射镜共同构成激光谐振腔。
由以上的讨论可以看出,激光作为一种光,与自然界其他发光一样,是由原子(或分子、离子等)跃迁产生的,而且是由自发辐射引起的。不同的是,普通光源自始至终都是由自发辐射产生的,因而含有不同频率(或不同波长、不同颜色)的成分,并向各个方向传播。激光则仅在最初极短的时间内依赖于自发辐射,此后的过程完全由受激辐射决定。正是这一原因,使激光具有非常纯正的颜色,几乎无发散的方向性,极高的发光强度。而正是这些神奇的特性,使激光在各个领域具有一系列令人难以置信而又不得不相信的应用