哪些光线属于激光光源


只有受激辐射产生的光属于激光光源。其余所有我们知道的光源或者自然界天然存在的光都是自发辐射产生的,都不属于激光光源,受激辐射需要人为干预,主要是要凑齐受激辐射的条件很苛刻,所以激光光源也叫人造光源,目前来看,自然界无法复刻。

 

激光光源是特别的存在,要产生属于激光的光源,我们就要理解受激辐射,先从简单的知识点说起:

 

1、物质由原子组成,原子里面有原子核和电子。

 

2、电子围绕原子核转,电子离原子核距离远就是原子高能态,电子离原子核距离近就是原子低能态。

 

3、原子从低能态到高能态的跃迁过程需要吸收能量,可以通过电刺激、光照等,而原子从高能态到低能态跃迁的过程,多余的能量会以光子的形式释放出来,在我理解来看,这个过程就是自发辐射,这样产生的光子能量,方向都是随机的,所以我们看到的光很柔和。

 

4、不受外界能量干扰的情况下,原子都有从高能态走向低能态的惯性趋势,因为低能态的物质更稳定,所以要想一直释放光子,就要一直通电了,很好理解。

 

5、开始一点都不懂,我看了很多次受激辐射理论,简单总结起来就是一句话,当一个光子移动恰巧经过处于高能态的原子旁边,这个原子会释放一个和这光子能量、方向一摸一样的光子,类似克隆。

 

受激辐射产生激光光源原理图
受激辐射产生激光光源原理图

 

现在我们再看上图,这是产生激光所需要的东西和摆放位置,中间的激光物质被激励能量(通电或者光照提供)刺激,自发辐射产生光子(红色波浪线),不在两个反射镜方向上的光子会损耗掉,但在反射镜方向上的光子会被反射回去,再碰到里面的处于高能态的原子,产生受激辐射,不断的在同一个方向聚集增强,达到临界值,我们就会看到有大量的光子只能不断从95%反射镜的一边溢出,产生一条方向准直的激光光源,因为损耗,所以激光器会有光电转化效率的说法。

 

激光光源其实也就是普通光线聚集起来,沿着同一个方向运动,只是不同物质所能产生的激光光源波长范围会有差异,能产生激光光源的工作物质有固体、气体、半导体、染料、光纤几个大类之分,激光光源的波长也覆盖了从红外波长到可见光波长到紫外波长。

 

以上是我个人的理解看来就是这样,很粗略且用词不够专业,但感觉这样大家能简单点理解 ,要发现一种激光光源,研究员实现起来还会复杂很多,比如怎么让受激辐射产生的光子数量要大于各种损耗掉的光子,怎样设置激励源,工作物质选择测试,又不是所有物质都能稳定释放出大量光子,现在应用端使用的都是前人研究出来高效可行的方案。

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