简述激光器的发光原理是什么？

简述激光器的发光原理是什么?

构成一个激光器必须具备以下三个部分,工作物质、泵浦源和光学谐振腔.工作物质在泵浦源的作用下发生粒子数反转分布,成为激活物质,从而有光的放大作用,放大的光一部分反馈回来参加激励,谐振腔产生振荡,满足一定条件后即可产生激光.

简述激光器的发光原理是什么？

简述激光器的发光原理是什么？

简述激光器的发光原理是什么？

激光是怎么形成的 激光的基本原理

1、自发辐射与受激辐射

自发辐射是在没有任何外界作用下，激发态原子自发地从高能级向低能级跃迁，同时辐射出一光子。hn=E2-E1。

设发光物质单位体积中处于能级E1，E2的原子数分别为N1，N2，则单位时间内从E2向E1自发辐射的原子数为

A21为自发辐射概率(自发跃迁率)：表示一个原子在单位时间内从E2自发辐射到E1的概率。

处于高能级E2上的原子，受到能量为hn= E2- E1的外来光子的激励，由高能级E2受迫跃迁到低能级E1，同时辐射出一个与激励光子全同的光子。称为受激辐射。

W21为表示一个原子在单位时间内从E2受激辐射跃迁到E1的概率。

2、粒子数反转

受激吸收与E1的原子数N1成正比，受激辐射与E2的原子数N2成正比。当N2《N1时发生受激辐射远少于发生受激吸收，是不可能实现光放大的.要实现光放大，必须采取特殊措施，打破原子数在热平衡下的玻耳兹曼分布，使N2>N1。我们称体系的这种状态为粒子数反转 (或“负温度”体系)。所以，产生激光的首要条件是实现粒子数反转。

能够实现粒子数反转的介质称为激活介质。要造成粒子数反转分布，首先要求介质有适当的能级结构，其次还要有必要的能量输入系统。供给低能态的原子以能量，促使它们跃迁到高能态去的过程称为抽运过程。

3、光学谐振腔

在激光器中利用光学谐振腔来形成所要求的强辐射场，使辐射场能量密度远远大于热平衡时的数值，从而使受激辐射概率远远大于自发辐射概率。

光学谐振腔的主要部分是两个互相平行的并与激活介质轴线垂直的反射镜，有一个是全反射镜，另一个是部分反射镜。在外界通过光、热、电、化学或核能等各种方式的激励下，谐振腔内的激活介质将会在两个能级之间实现粒子数反转。这时产生受激辐射，在产生的受激辐射光中，沿轴向传播的光在两个反射镜之间来回反射、往复通过已实现了粒子数反转的激活介质，不断引起新的受激辐射，使轴向行进的该频率的光得到放大，这个过程称为光振荡。这是一种雪崩式的放大过程，使谐振腔内沿轴向的光骤然增强，所以辐射场能量密度大大增强，受激辐射远远超过自发辐射.这种受激的辐射光从部分反射镜输出，它就是激光。沿其他方向传播的光很快从侧面逸出谐振腔，不能被继续放大。而自发辐射产生的频率也得不到放大。因此，从谐振腔输出的激光具有很好的方向性和单色性。

结论

理论上讲，只要工作物质足够长，则不管初始自发辐射有多弱，最终总可以被放大到一定强度。但在实际激光器中，一般来说，工作物质既没有必要，也没有可能特别长(最近发展起来的以光纤为工作物质的激光器是一个例外)，通常的做法是在其两端各放一块反射镜，使光得以来回反射多次通过工作物质并被不断放大，为充分利用光能，介质往往被置于一聚光腔体中，后者与端面反射镜共同构成激光谐振腔。

由以上的讨论可以看出，激光作为一种光，与自然界其他发光一样，是由原子(或分子、离子等)跃迁产生的，而且是由自发辐射引起的。不同的是，普通光源自始至终都是由自发辐射产生的，因而含有不同频率(或不同波长、不同颜色)的成分，并向各个方向传播。激光则仅在最初极短的时间内依赖于自发辐射，此后的过程完全由受激辐射决定。正是这一原因，使激光具有非常纯正的颜色，几乎无发散的方向性，极高的发光强度。而正是这些神奇的特性，使激光在各个领域具有一系列令人难以置信而又不得不相信的应用。

激光器的原理是什么？

激光器分为很多种，我们常用的智能激光器以光纤激光器为主，利用光的全反射原理，吸收转换输出激光。选择一些子激光器，例如武汉锐科激光、创鑫激光、领创激光，都会有专人介绍帮助使用的，还有完善的售后服务。

简述激光器的发光原理是什么？

构成一个激光器必须具备以下三个部分，工作物质、泵浦源和光学谐振腔。工作物质在泵浦源的作用下发生粒子数反转分布，成为激活物质，从而有光的放大作用，放大的光一部分反馈回来参加激励，谐振腔产生振荡，满足一定条件后即可产生激光。

利用受激发射光波放大原理，一种物质通过自然激发会发射出光线，其中有一个原子的电子吸收了能量，当它具有这种能量时，该原子处于一种激发的状态。如果在没有外力的作用下，电子释放出这种多余的能量，就产生了。

激光原理

激光原理光与物质的相互作用，实质上是组成物质的微观粒子吸收或辐射光子，同时改变自身运动状况的表现。

激光并不属于自然界天然存在的光，它是通过一种物理原理形成的光。如果想要明白激光是怎样产生的，就需要了解几个物理概念。

个概念是跃迁。在目前已知的科学体系中，所有的物质都是由原子构成的，而原子又是由原子核和核外电子构成的。处于不同能级的轨道上的核外电子围绕原子核进行绕核运动。位于低能级轨道上的电子想转移到高能级轨道需要吸收一定的能量，反过来，高能级轨道上的电子想转移到低能级轨道上就要释放一部分多余的能量。

第二个概念是发光过程。一般情况下，在没有外界影响的状态下，高能级的原子会自发地向低能级跃迁，并将多余的能量以发光的形式释放出来，这种发光的过程被称作自发辐射。平时我们家里使用的日光灯和白炽灯等的发光原理就是如此。

从白炽灯到LED再到激光，它们的发光原理都是怎样的？

白炽灯的发光原理是因为，白炽灯利用了灯丝电阻电流的热效应，使灯丝温度上升到白炽程度而发光的，但白炽灯发光效率较低。LED发光原理是当电流通过晶片时，N型半导体内的电子与P型半导体内的空穴在发光层剧烈地碰撞复合产生光子，以光子的形式发出能量。激光的发光原理是把光摄入一个由两面反射镜组成的谐振腔里，随着光束的来回反射，光在谐振腔里不断加强，波长也变得单一，从一个小孔出来，就是激光了，

白炽灯：当电流流过灯丝时，会产生大量热量，并将用钨丝做的灯丝加热至2000摄氏度，熔点3000摄氏度的钨丝，其原子核外部的电子被激发，并不断向外高电子层跳跃，但无法逃离原子核的束缚，当众多电子都挤在高电子层时，会有电子再次跳到低能电子层，此时多余的能量以光的形式释放出来

LED：由两块半导体组成PN结，当电流通过导线，作用于PN结的时，电子就会被推向P区，电子在P区里跟空穴复合，就会以光子的形式发出光能

白炽灯的工作原理是电流流过灯丝时产生热量，螺旋灯丝不断蓄热，使灯丝的温度达到2000摄氏度以上的白炽灯状态。灯丝通常使用熔点约为3000摄氏度的钨丝。此时，它构成了灯丝元素。原子核外部的电子将被激发，使其以更高的能量跳至外层。当电子再次跳到低能电子层时，多余的能量以光的形式释放出来，并且同时产生热量，因此被称为白炽灯。