半导体激光器原理激光器原理

激光器顾名思义就是能发射激光的装置。从1954年制成了第一台微波量子放大器,获得了高度相干的微波束。一直到现在,激光器的种类就越来越多。

激光的产生必须选择合适的工作介质,可以是气体、液体、固体或半导体。在这种介质中可以实现粒子数反转,以制造获得激光的必要条件。显然亚稳态能级的存在,对实现粒子数反转世非常有利的。现有工作介质近千种,可产生的激光波长包括从真空紫外道远红外,非常广泛。

为了使工作介质中出现粒子数反转,必须用一定的方法去激励原子体系,使处于上能级的粒子数增加。一般可以用气体放电的办法来利用具有动能的电子去激发介质原子,称为电激励;也可用脉冲光源来照射工作介质,称为光激励;还有热激励、化学激励等。各种激励方式被形象化地称为泵浦或抽运。为了不断得到激光输出,必须不断地“泵浦”以维持处于上能级的粒子数比下能级多。

导读:激光器相信大家都认识过不少,有气体激光器、固体激光器、半导体激光器和染料激光器等四大类。但万变不离其宗它们的工作原理几近相同,本文将讲述激光器是如何产生激光,如何进行工作的,快来学习吧。

激光器中常见的组成部分还有谐振腔,但谐振腔( 见光学谐振腔)并非必不可少的组成部分,谐振腔可使腔内的光子有一致的频率、相位和运行方向,从而使激光具有良好的方向性和相干性。而且,它可以很好地缩短工作物质的长度,还能通过改变谐振腔长度来调节所产生激光的模式(即选模),所以一般激光器都具有谐振腔。

按工作介质分,激光器可分为气体激光器、固体激光器、半导体激光器和染料激光器4大类,近来还发展了自由电子激光器。

激励方式有光学激励、电激励、化学激励和核能激励等。工作介质具有亚稳能级是使受激辐射占主导地位,从而实现光放大。

所以装置中必不可少的组成部分有激励(或抽运)源、具有亚稳态能级的工作介质两个部分。除自由电子激光器外,为实现并维持粒子数反转创造条件。按工作方式分,但这样产生的受激辐射强度很弱,各种激光器的基本工作原理均相同。有了合适的工作物质和激励源后,

可实现粒子数反转,激励是工作介质吸收外来能量后激发到激发态,产生激光的必不可少的条件是粒子数反转和增益大过损耗,其工作介质是在周期性磁场中运动的高速电子束,激光波长可覆盖从微波到X射线的广阔波段。有连续式、脉冲式、调Q和超短脉冲式等几类!