有效期至长期有效 | 最后更新2022-12-26 10:13 |
浏览次数130 |
电子元器件激光刻字机 线路板刻字机 流水线激光刻字
激光产生过程
以红宝石激光器为例,原子 吸收外部注入的能量,跃迁至受激态(E3)。原子处于受激态的时间非常短,大约为 10-7 秒后,它便会落到 个称为亚稳态(E2)的中间状态。原子在亚稳态的时间很长,大约是 10-3 秒或更长的时间。原子长时间停留在亚稳态,导致在亚稳态的原子数目多于在基态的原子数目, 此时的状态称就是粒子数反转。其产生的结果就导致使通过受激辐射由亚稳回到基态(E1)的原子,比通过受激吸收由基态跃迁至亚稳态的原子为多,从而保证介质内的光子可以增多,从而形成激光。这就是典型的激光三能 系统。
当粒子受外界能量激励从 E1 到 E3,由于 E3 能 寿命短,很快转移到 E2 上,因能 E2 为亚稳态,在 E2、E1 间实现粒子数反转分布。由于下能 E1 为基态,通常总是积聚着大量的粒子,因此要实现粒子数反转,必须将半数以上的基态粒子激发到 E2 上,所以,外界激励就需要有相当强的能力。
而我们所用的 YAG 激光系统属于四能 系统。如所示,能 E1 为基态,
E2、E3、E4 为激发态。在外界激励的条件下,基态 E1 上的粒子大量被激发到
E4 上,又迅速转移到 E3 上,E3 能 为亚稳态,寿命较长。而 E2 能 寿命很短,E2 上的粒子又很快跃迁到基态 E1,所以,四能 系统中,粒子数反转是在
E3 与 E2 间实现。
也就是说,能实现粒子数反转的激光下能 是 E2,不像三能 系统那样, 为基态 E1。因为 E2 不是基态,所以在室温下,E2 能 上的粒子数非常少。因而粒子数反转在四能 系统比三能 系统容易实现。常见激光器中,除掺钕钇铝石榴石(简 Nd3 :YAG)激光器外,氦氖激光器和二氧化碳激光器也都属四能 系统激光器。需要指明,以上讨论的三能 系统和四能 系统都是对激光器运转过程中直接有关的能 而言,不是说某种物质只具有三个能 或四个能 。
以红宝石激光器为例,原子 吸收外部注入的能量,跃迁至受激态(E3)。原子处于受激态的时间非常短,大约为 10-7 秒后,它便会落到 个称为亚稳态(E2)的中间状态。原子在亚稳态的时间很长,大约是 10-3 秒或更长的时间。原子长时间停留在亚稳态,导致在亚稳态的原子数目多于在基态的原子数目, 此时的状态称就是粒子数反转。其产生的结果就导致使通过受激辐射由亚稳回到基态(E1)的原子,比通过受激吸收由基态跃迁至亚稳态的原子为多,从而保证介质内的光子可以增多,从而形成激光。这就是典型的激光三能 系统。
当粒子受外界能量激励从 E1 到 E3,由于 E3 能 寿命短,很快转移到 E2 上,因能 E2 为亚稳态,在 E2、E1 间实现粒子数反转分布。由于下能 E1 为基态,通常总是积聚着大量的粒子,因此要实现粒子数反转,必须将半数以上的基态粒子激发到 E2 上,所以,外界激励就需要有相当强的能力。
而我们所用的 YAG 激光系统属于四能 系统。如所示,能 E1 为基态,
E2、E3、E4 为激发态。在外界激励的条件下,基态 E1 上的粒子大量被激发到
E4 上,又迅速转移到 E3 上,E3 能 为亚稳态,寿命较长。而 E2 能 寿命很短,E2 上的粒子又很快跃迁到基态 E1,所以,四能 系统中,粒子数反转是在
E3 与 E2 间实现。
也就是说,能实现粒子数反转的激光下能 是 E2,不像三能 系统那样, 为基态 E1。因为 E2 不是基态,所以在室温下,E2 能 上的粒子数非常少。因而粒子数反转在四能 系统比三能 系统容易实现。常见激光器中,除掺钕钇铝石榴石(简 Nd3 :YAG)激光器外,氦氖激光器和二氧化碳激光器也都属四能 系统激光器。需要指明,以上讨论的三能 系统和四能 系统都是对激光器运转过程中直接有关的能 而言,不是说某种物质只具有三个能 或四个能 。