激光器受激辐射原理


激光器的受激辐射原理是利用外界能量输入介质发生能级跃迁和光子来回反射增大的过程,使得大量光子被约束在两面放射镜之间,只能从不是全反射那边溢出,从而实现产生高单色性、高亮度、相干性好的激光束,更详细的内容可以往下看。

 

激光器受激辐射原理
激光器受激辐射原理

 

具体来说,激光器之所以能够发出单频、单向的光,是因为内部的增益介质处于一个能带宽度很窄的状态,只有处于某些电子能级上的粒子能够被激发到高能级,这种情况下才会发生受激辐射。一般情况下,这些物质的基态的能级较低,通过能量输送的方式将吸收的能量输送到物质的增益介质中,使其内部的粒子达到激发态,然后这些处于激发态的粒子吸收光子,返回基态的过程中释放出能量并放大光强。

 

在激励光作用下,物质内具备储存能量的基态粒子,经历受光激发后入到高能级,此时物质内部具备了激励光波长的体系。这些粒子在被外界光刺激下向低能态退激,从而达到了发射光的能量发出,光子经过内部反射镜的两次反射之后,光会呈现同样的相位进行多模共振作用,这样光就被不断放大,高单色性和相干性产生的原理正是由这个过程导致。

 

综合以上几个方面,激光器的受激辐射原理就是在特制介质中,通过激活电子的激发态来实现高聚焦和高单色性等特性。这种装置广泛应用于医学、工业、军事领域等多种应用场合。

 

可能这么看还是非常复杂,其实我当时看过很多次试过总结成比较通俗易懂的话:

 

通俗易懂的受激辐射原理是处于高能级的原子旁边有光子路过,这个高能级的原子会照着这个路过的光子复制,发出一个方向、能量、状态、质量都一摸一样的光子,类似于克隆,就这个过程光子数增多,光也就更亮了。让光子路过其实也很简单,只要在工作 物质左右两边分布放一面全放射镜子,一面100%反射,一面95%反射,只要这两全反射镜子反射方向上增加的光子多于其他方向损耗的光子就好了。