激光产生与原理.pptx
《激光产生与原理.pptx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《激光产生与原理.pptx(25页珍藏版)》请在咨信网上搜索。
1、光彩夺目的新光源光彩夺目的新光源-激光激光激激光光:Laser(lightamplificationbystimulatedemissionofradiation),辐射的受激发射光放大。辐射的受激发射光放大。主要内容主要内容:2)激光的特点;)激光的特点;1)激光的产生;)激光的产生;自从美国人自从美国人梅曼梅曼制造出第一台激光制造出第一台激光器以后,到今天人们对激光并不陌生,如激光开器以后,到今天人们对激光并不陌生,如激光开刀,可自动止血;全息激光照片可以假乱真;还刀,可自动止血;全息激光照片可以假乱真;还有激光照排、激光美容等有激光照排、激光美容等.。激光在军事上也有。激光在军事上也有广
2、泛的应用。广泛的应用。引言:引言:一、激光的产生原理一、激光的产生原理1 1、普通光源发光、普通光源发光-受激吸收和自发辐射受激吸收和自发辐射1)受激吸收受激吸收(简称(简称“吸收吸收”)处在低能级处在低能级E1的原子受到的原子受到等等于于E2-E1的外来能量时,的外来能量时,吸收这一能量跃迁到高能吸收这一能量跃迁到高能级的过程。级的过程。E2E1h 2)自发幅射自发幅射E2E1E3L1处在高能级(处在高能级(E2)的原子,即使没有任何外界)的原子,即使没有任何外界的激励,总是自发地跃迁到低能级(的激励,总是自发地跃迁到低能级(E1),并),并且发射一个频率为且发射一个频率为,能量,能量h=E
3、2-E1的光子的过的光子的过程。程。自发幅射的光是非相干光自发幅射的光是非相干光(2)(2)亚稳态能级:不满足选择规则的能级亚稳态能级:不满足选择规则的能级(寿命:寿命:)2 2、受激发射和光的放大、受激发射和光的放大(1)(1)自发辐射的选择规则:电子从高能态向低能自发辐射的选择规则:电子从高能态向低能态的跃迁只能发生在角动量量子数态的跃迁只能发生在角动量量子数 相差相差 的两的两个状态之间个状态之间(3)受激幅射:(受激幅射:(1917年爱因斯坦提出)年爱因斯坦提出)处在高能级上(处在高能级上(E2)的原子,受到能量恰为)的原子,受到能量恰为h=E2-E1的外来光子的激励(或诱发,或剌激)
4、的外来光子的激励(或诱发,或剌激)从而跃迁到低能级从而跃迁到低能级E1,并发射一个与外来光子,并发射一个与外来光子“一一模一样模一样”的光子的过程。的光子的过程。E2E1外来光子外来光子受激幅射光子受激幅射光子与外来光子频率与外来光子频率相同、相位相同、相同、相位相同、偏振方向和传播偏振方向和传播方向相同。方向相同。特点:特点:受激幅射中,光子成倍增长,产生了光放大。受激幅射中,光子成倍增长,产生了光放大。受激幅射产生的光子与入射光子是完全相干的;受激幅射产生的光子与入射光子是完全相干的;(4)激光的产生过程激光的产生过程粒子数反转状态粒子数反转状态E1E2E3E4E1E2能能量量且粒子数正常
5、分布是:且粒子数正常分布是:激光是受激幅射的光,但实际中还存在自发幅射激光是受激幅射的光,但实际中还存在自发幅射和吸收,和吸收,为了有效地产生激光,要改变这种分布,形成粒子数为了有效地产生激光,要改变这种分布,形成粒子数反转的状态。反转的状态。3 3、粒子数反转:产生激光的必要条件、粒子数反转:产生激光的必要条件粒子数反转状态粒子数反转状态E1E2怎样才能实现粒子数反转呢?怎样才能实现粒子数反转呢?1)提供足够的能量;)提供足够的能量;2)原子在激发态多)原子在激发态多“呆呆”一会;一会;3)减小损失,不断放)减小损失,不断放大。大。二、二、激光简史和我国的激光技术激光简史和我国的激光技术19
6、17年,爱因斯坦提出受激辐射年,爱因斯坦提出受激辐射1961年年8月,我国第一台红宝石激光器在长春光机月,我国第一台红宝石激光器在长春光机所研制成功所研制成功1964年,汤斯、巴索夫和普罗霍罗夫分享诺贝尔物年,汤斯、巴索夫和普罗霍罗夫分享诺贝尔物理学奖理学奖19871987年年6 6月,大功率脉冲激光系统月,大功率脉冲激光系统-神光装置,在神光装置,在上海光(学精密)机(械研究)所研制成功上海光(学精密)机(械研究)所研制成功1959年,汤斯提出制造红宝石激光器的建议年,汤斯提出制造红宝石激光器的建议1958年,汤斯和肖洛发表年,汤斯和肖洛发表红外与光学激射器红外与光学激射器,巴索夫和普罗霍罗
7、夫发表巴索夫和普罗霍罗夫发表实现三能级粒子数反实现三能级粒子数反转和半导体激光器建议转和半导体激光器建议1960年,加州休斯实验室的梅曼制成了第一台红年,加州休斯实验室的梅曼制成了第一台红宝石激光器宝石激光器三、激光器的结构三、激光器的结构1 1、工作介质:、工作介质:产生激光的原子系统或产生激光的原子系统或可以实现粒可以实现粒子数反转的气体、液体或固体子数反转的气体、液体或固体所谓所谓能级合适能级合适是指存在是指存在“亚稳态能级亚稳态能级”,即存在,即存在激激发态寿命发态寿命=10-3秒左右的能级(一般原子系统的秒左右的能级(一般原子系统的激发态寿命只有激发态寿命只有10-8秒)秒)E1E2
8、E3激激发发能能量量亚稳态能级亚稳态能级产生激光的能级系统(例)产生激光的能级系统(例)(1)三能系统三能系统(2 2)四能级系统)四能级系统三能级系统三能级系统四能级系统四能级系统红宝石激光器红宝石激光器铷玻璃激光器铷玻璃激光器2 2、激励源、激励源(泵浦或抽运泵浦或抽运):用来实现和维持粒子数:用来实现和维持粒子数反转。有电激励,光激励,热激励,化学激励等反转。有电激励,光激励,热激励,化学激励等激励激励-从外界吸收能量,使原子系统的原子不断从从外界吸收能量,使原子系统的原子不断从低能态跃迁到高能态能级以实现粒子数反转低能态跃迁到高能态能级以实现粒子数反转的过程(又称的过程(又称“激发激发
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 激光 产生 原理
1、咨信平台为文档C2C交易模式,即用户上传的文档直接被用户下载,收益归上传人(含作者)所有;本站仅是提供信息存储空间和展示预览,仅对用户上传内容的表现方式做保护处理,对上载内容不做任何修改或编辑。所展示的作品文档包括内容和图片全部来源于网络用户和作者上传投稿,我们不确定上传用户享有完全著作权,根据《信息网络传播权保护条例》,如果侵犯了您的版权、权益或隐私,请联系我们,核实后会尽快下架及时删除,并可随时和客服了解处理情况,尊重保护知识产权我们共同努力。
2、文档的总页数、文档格式和文档大小以系统显示为准(内容中显示的页数不一定正确),网站客服只以系统显示的页数、文件格式、文档大小作为仲裁依据,平台无法对文档的真实性、完整性、权威性、准确性、专业性及其观点立场做任何保证或承诺,下载前须认真查看,确认无误后再购买,务必慎重购买;若有违法违纪将进行移交司法处理,若涉侵权平台将进行基本处罚并下架。
3、本站所有内容均由用户上传,付费前请自行鉴别,如您付费,意味着您已接受本站规则且自行承担风险,本站不进行额外附加服务,虚拟产品一经售出概不退款(未进行购买下载可退充值款),文档一经付费(服务费)、不意味着购买了该文档的版权,仅供个人/单位学习、研究之用,不得用于商业用途,未经授权,严禁复制、发行、汇编、翻译或者网络传播等,侵权必究。
4、如你看到网页展示的文档有www.zixin.com.cn水印,是因预览和防盗链等技术需要对页面进行转换压缩成图而已,我们并不对上传的文档进行任何编辑或修改,文档下载后都不会有水印标识(原文档上传前个别存留的除外),下载后原文更清晰;试题试卷类文档,如果标题没有明确说明有答案则都视为没有答案,请知晓;PPT和DOC文档可被视为“模板”,允许上传人保留章节、目录结构的情况下删减部份的内容;PDF文档不管是原文档转换或图片扫描而得,本站不作要求视为允许,下载前自行私信或留言给上传者【丰****】。
5、本文档所展示的图片、画像、字体、音乐的版权可能需版权方额外授权,请谨慎使用;网站提供的党政主题相关内容(国旗、国徽、党徽--等)目的在于配合国家政策宣传,仅限个人学习分享使用,禁止用于任何广告和商用目的。
6、文档遇到问题,请及时私信或留言给本站上传会员【丰****】,需本站解决可联系【 微信客服】、【 QQ客服】,若有其他问题请点击或扫码反馈【 服务填表】;文档侵犯商业秘密、侵犯著作权、侵犯人身权等,请点击“【 版权申诉】”(推荐),意见反馈和侵权处理邮箱:1219186828@qq.com;也可以拔打客服电话:4008-655-100;投诉/维权电话:4009-655-100。