發(fā)布時間:2022-03-03
激光器雖然多種多樣,但都是通過激勵和受激輻照產生激光,因此激光器的基本組成是固定的,通過由工作物質(即被激勵后能產生粒子數反轉的工作介質)、激勵源(能使工作物質發(fā)生粒子數反轉的能源,又叫泵浦源)、光學諧振腔三部分組成。
① 激光工作物質。激光的產生必須選擇合適的工作物質,可以是氣體、液體、固體或者半導體。在這種介質中可以實現(xiàn)粒子數反轉,以制造獲得激光的必要條件。顯然亞穩(wěn)態(tài)能級的存在,對實現(xiàn)粒子數反轉是非常有利的?,F(xiàn)有的工作物質近千種,可產生的激光波長覆蓋真空紫外波段到遠紅外波段,非常。
② 激勵源。為使工作物質中出現(xiàn)粒子數反轉,必須采用一定的方法去激勵粒子體系,使處于高能級的粒子數量增加??梢圆捎脷怏w放電的方法,利用具有動能的電子去激發(fā)工作物質,稱為電激勵;也可用脈沖光源照射工作物質產生激勵,稱為光激勵;還有熱激勵、化學激勵等。各種激勵方式被形象地稱為泵浦或抽運。為了不斷得到激光輸出,必須不斷地“泵浦”以維持處于激發(fā)態(tài)的粒子數。
③ 光學諧振腔。有了合適的工作物質和激勵源后,可以實現(xiàn)粒子數反轉,但這樣產生的受激輻照強度很低,無法應用。于是人們想到可采用光學諧振腔對受激輻照進行“放大”。光學諧振腔是由具有一定幾何形狀和光學反射特性的兩塊反射鏡按特定的方式組合而成。它的主要作用如下。
a. 提供光學反饋能力,使受激輻照光子在腔內多次往返以形成相干的持續(xù)振蕩。
b. 對腔內往返振蕩光束的方向和頻率進行限制,以保證輸出激光具有一定的定向性和單色性。