下载文档原格式
《激光》讲义一、激光的定义和基本原理激光，全称为“受激辐射光放大”（Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation），是一种具有高度相干性、单色性和高强度的光源。
其基本原理基于原子或分子的能级结构。
在普通光源中，原子或分子的发光是自发的，各个原子或分子的发光过程相互独立，频率、相位和方向都是随机的。
而在激光中，通过外部能源（如电能、光能等）的激励，使得处于高能级的原子或分子数量超过低能级的数量，这种状态被称为“粒子数反转”。
当具有一定频率的光子与处于高能级的原子或分子相互作用时，会引发受激辐射。
受激辐射产生的光子与入射光子具有相同的频率、相位和传播方向，从而实现了光的放大。
为了实现稳定的激光输出，还需要一个光学谐振腔。
光学谐振腔由两个反射镜组成，使得光在其中来回反射，只有满足特定频率和相位条件的光才能形成稳定的振荡并从谐振腔中输出。
二、激光的特性1、高度相干性相干性是指光波在时间和空间上的相位关系。
激光具有高度的时间相干性和空间相干性。
时间相干性意味着激光的光波在时间上具有非常稳定的相位关系，这使得激光在干涉测量、光谱分析等领域具有重要应用。
空间相干性则表示激光在空间上的各点具有相同的相位，使得激光可以聚焦成非常小的光斑，用于高精度的加工和医疗等领域。
2、单色性激光的单色性非常好，即其波长或频率的范围非常窄。
这使得激光在光谱学、通信等领域能够提供非常精确的频率标准。
3、高强度激光能够在很小的空间内集中大量的能量，从而具有极高的强度。
这使得激光在材料加工、激光武器、核聚变等领域发挥着重要作用。
三、激光的产生方式1、气体激光器常见的气体激光器有氦氖激光器、二氧化碳激光器等。
以氦氖激光器为例，它利用氦气和氖气的混合气体，通过放电激发实现粒子数反转，产生激光。
二氧化碳激光器则常用于工业加工，其输出功率较大。
2、固体激光器固体激光器的工作物质通常是晶体或玻璃，如红宝石激光器、钕玻璃激光器等。
