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雷射泵浦原理

雷射泵浦原理主要涉及使用外部能量源(泵浦源)激發雷射介質中的原子或分子,使其電子從較低能級躍遷到較高能級,以實現粒子數反轉,進而產生雷射輸出

雷射泵浦原理的詳細過程如下:

將雷射介質放置在兩個高反射率鏡片之間,形成Fabry-Perot腔,用於光的反射和增強。

外部光源(泵浦源)進入雷射介質,使介質內的原子吸收光子。

吸收的光子提供能量,使原子的電子躍遷到更高的能級。

當電子回到較低能級時,會放出與吸收光子頻率相同的光子。

這些放射出的光子與雷射器內的弱光共同通過Fabry-Perot腔,腔長被設計為放大特定波長的光,從而引起輸入光的放大,最終形成雷射輸出。

雷射器的增益介質可以是固體、氣體、半導體或液體,其特點是具有合適的能級結構和躍遷特性。泵浦源激勵增益介質發生粒子數反轉,即激發態的粒子數超過基態,這是產生雷射的關鍵步驟。諧振腔通常由兩塊反射鏡組成,主要作用是使受激輻射光子在腔內多次反射,形成相乾的持續振盪,並對腔內往返振盪光束的方向和頻率進行限制,以保證輸出雷射具有一定的單向性和單色性。