激光振荡器工作原理探析

周世伟

(哈尔滨师范大学)

0 引言

激光(laser)是辐射受激发射光量子放大的简称.爱因斯坦首先在光量子论的基础上发展了自发辐射和受激辐射理论，并预言了原子产生受激辐射放大的可能性，奠基了激光理论基础［1］.

激光技术是以原子物理、量子理论、光学技术和电子技术为基础的综合技术.激光技术的发展，使光的微观发射机制，由不可控、杂乱无序，变为可控有序.

一个能量为ħν=E2-E1的光子碰到高态E2原子时的受激辐射和它碰到低态E1原子时被吸收，已由经典的吸收理论及量子化辐射过程的热力学理论所证实.受激发射和光的吸收，描述了物质吸收能量与释放能量两个不同状态，而在激光技术中需要人为的造成反常态——受激发射状态，而反常态的实现，决定于高能级与低能级粒子数量差.只有打破玻耳兹曼统计分布规律，使高能级粒子数高于低能级粒子数，才能得到受激发射的反常态.正是由于物质从一个状态到另一个状态，才发生着意想不到的奇迹.迫使高能级粒子数多于低能级粒子数，称为粒子数反转，而粒子数反转的实现，要靠外界能量的输入来改变能级粒子数的分布.把外界提供能量的装置称为泵浦(激励系统).

1 激光振荡器工作原理探究

激光振荡器由泵浦能源、激活介质和谐振腔三部分组成［2］.激光的基础是光受激放大与振荡.光要从介质中吸取能量而放大，必须使介质中原子的光发射超过光吸收，并在粒子数……