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本人初中物理水平,自学电子电路并对激光产生浓厚兴趣,大家能否清楚解释下激光怎么产生的,为何产生

本人初中物理水平,自学电子电路并对激光产生浓厚兴趣,大家能否清楚解释下激光怎么产生的,为何产生

发布时间:2025-02-08 00:43:54

自制激光不容易啊,材料成本是个问题,器件加工是个问题,不要小看一个激光器,就算是小小的激光笔,都是有很多人做的,从设计到生产,不是一个人或者几个人的事情,但是知道他的产生机制还是很简单的。激光三个组成部分:激励物质,泵浦原,谐振腔。你说的受激,有受激辐射和受激吸收,而要产生激光的步骤是:受激吸收 然后受激辐射,其中伴随着自发辐射(这三个效应也就是激光里面最基本的三个现象了)。首先我们给泵浦原加能,主要是通电,高压,让泵浦源给激励物质充能,第一台红宝石激光器就是这样,高闪光灯闪烁让红宝石中的铬离子从低能态跃迁到高能态(这是受激吸收的过程),达到绝对的粒子数反转之后,红宝石中的铬离子中有高能态经过自发辐射跃迁到低能态,就会发射出光子(这就是自发辐射),自发辐射出来的光子是具有一定频率的,这个和爱因斯坦的光电方程有关系(可以了解,这里就不说了),这一定频率的光子越积越多,在谐振腔里面往返运动,别且这其中还会发生受激辐射,本来产生的光子会激发处于高能态的铬离子辐射出频率相同的光子而回到低能态,这样越积越多,就会形成激光,然后发射出来,这其中激光会经过产生荧光到激光的过程(这在调试激光器件的时候很关键),而且这器件泵浦必须持续充能,才能保证激光器从荧光到激光的转变,银光石很微弱的。这个过程呢是纯物理过程,就是原子在能带间的跃迁,和化学反应没关系。用透镜是为了反射光,激光是经过很多次在谐振腔中往返聚集之后才产生的,最开始产生的是荧光,根本不能用于生活用途或者用于科研项目,这也是为什么激光叫做受激辐射放大的原因,后面的掺饵光纤放大和掺稀土放大都是运用的一个道理(所以稀土资源珍贵啊),谐振腔中放置的透镜,除了反射激光以外还有就是选模作用,这个就有点高深了,了解一下的话就知道激光是有模式区别的,所以买光纤的时候,懂行的直接问你要什么模式的光纤就是了,你了解就不需要知道这么多,就知道透镜用于透光、反射光、模式选择就ok了(还有不懂得可以追问)

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