光纤激光器简介 下载本文

内容发布更新时间 : 2024/12/23 21:29:16星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。

目录

第一章、 激光基础 第二章、 激光器 第三章、 光纤的特性 第四章、 光纤激光器

第五章、实验室激光器型号及操作安全

第一章 激光基础

1.1什么是激光?

激光在我国最初被称为“莱赛”,即英语“Laser”的译音,而“Laser”是“Light amplification by stimulated emission of radiation”的缩写。意为“辐射的受激发射光放大”,大约在1964年,根据钱学森院士的建议,改名为“激光”。激光是通过人工方式,用光或者放电等强能量激发特定的物质而产生的光。

激光的四大特性:高亮度、高单色性、高方向性、高相干性。具有高亮度的激光束经过透镜聚焦后,能在焦点附近产生数千度乃至上万度的高温,这就使其能够加工几乎所有材料。由于激光的单色性极高,从而保证了光束能精确地聚焦到焦点上,得到很高的功率密度。

1.2激光产生的基本理论

1.2.1原子能级和辐射跃迁

按照玻尔的氢原子理论,绕原子核高速旋转的电子具有一系列不连续的轨道,这些轨道称为能级,如图1-1。

图1-1 原子能级图

当电子在不同的能级时,原子系统的能量是不相同的,能量最低的能级称为基态。当电子由于外界的作用从较低的能级跃迁到较高的能级时,原子的能量增

图1-2 电子跃迁图

加,从外界吸收能量。反之,电子从较高能级跃迁到较低能级时,向外界发出能 量。在这个过程中,若原子吸收或发出的能量是光能(辐射能),则称此过程为辐射跃迁。发出或吸收的光的频率满足普朗克公式(hv=E2-E1)。

1.2.2受激吸收、自发辐射、和受激辐射

受激吸收:处于低能级上的原子,吸收外来能量后跃迁到高能级,则称之为受激吸收。

自发辐射:由于物质有趋于最低能量的本能,处于高能级上的原子总是要自发跃迁到低能级上去,如果跃迁中发出光子,则这个过程称为自发辐射。