激光器的三个组成部分

Question

如题所述

Answer 1

激光器的三个组成部分是：增益介质、光学谐振腔和泵浦源。
1. 增益介质：增益介质是激光器中产生激光的核心部分。它可以是固体、液体或气体，主要作用是放大光信号。增益介质中的原子或分子在受到外部能量激发时，会跃迁到高能级。当这些原子或分子从高能级返回到低能级时，会释放出光子。这些光子在增益介质中不断被放大，形成激光。例如，在固体激光器中，常用的增益介质有红宝石、钇铝石榴石（YAG）等。液体激光器则常采用某些有机染料作为增益介质。
2. 光学谐振腔：光学谐振腔的主要作用是提供光放大的反馈机制，使光子在增益介质中不断反射和放大。它由两个反射镜组成，一个是全反射镜，另一个是部分反射镜。当增益介质中放大的光子达到全反射镜时，它们会被完全反射回增益介质中继续放大。当这些光子再次到达部分反射镜时，一部分光子会被反射回增益介质，另一部分光子则会从部分反射镜透射出来，形成激光输出。例如，在He-Ne激光器中，光学谐振腔通常由两个平行的平面镜组成。
3. 泵浦源：泵浦源的作用是提供能量给增益介质中的原子或分子，使它们跃迁到高能级。泵浦源可以是电激励、光激励或化学激励等。例如，在固体激光器中，常用的泵浦源有闪光灯、二极管激光器等。闪光灯通过发出强光照射增益介质，使其中的原子或分子吸收能量跃迁到高能级；二极管激光器则通过电激励产生激光作为泵浦源。
综上所述，激光器的三个部分相互协作，共同实现了激光的产生和放大。增益介质负责产生和放大光子，光学谐振腔提供了光放大的反馈机制，而泵浦源则为增益介质提供了所需的能量。这三个部分的组合和优化是激光器设计和制造的关键所在。