激励能源系统
• 工作物质获得激活能的方式 光泵:氪灯、氙灯是常用光源,现在半 导体激光用作光泵源,体积小,效率高 气体放电:气体工作物质在电压作用下 放电,在碰撞下使微粒能级发生变化。 电流激励:半导体的PN结通过大电流时 形成能量转换。
激光谐振腔
• 谐振腔由二块反射镜组成:一块全反镜, 另一块部分反射镜,相对放置且与激光 器共轴。 • 医用激光器中用得最多的是平行平面腔 与平凹腔
• 光能与其它能量一样,计量单位为焦耳和尔格 1焦耳=107尔格 • 脉冲激光的参数有单脉冲能量、峰值功率和平均功率 单脉冲能量:一个光脉冲的能量,常以mj计 峰值功率:光脉冲最大处的功率 平均功率:每秒内脉冲能量之和 • 连续激光用光功率表示光的强弱 光功率:每秒钟发射的光能,单位为瓦(w)
• 激光的能量密度和功率密度
物质的能级结构
• 物质的结构是非连续的,由原子、分子 等组成 • 物质的能级结构是非连续的:基态和一 系列激发态。 • 基态:常温时处于最低的能量状态E0 • 激发态:E1,E2 …En …
Ü Ä En
• 量 •E2
E1 E0 nn n2 n1 n0 × ´ Ì ¬ Ê ý
物质中粒子数按能级的分布
激光束的特性
• 高斯光束:TEM00模振荡状态产生的光束强度分布为 2/2 -2r I=I0e • 发散角:很小,常用激光器在10mrad以下 • 光束的三大特点:方向性好:优于任何其它光源,因 此亮度大,亮度B=p/s,p:光功率,S=发射面积,: 发射立体角 单色性好:频带极窄因是固定能级间的跃迁 相干性好:因是受激发射,光子的产生是相关的,空 间相干性和时间相干性好。
光是电磁波,是电场和磁场在空间周期性 变化的传播 电场、磁场和传播方向三者相互垂直,在 空气中的传播速度为30万公里/秒 速度V= :光的波长 :光的频率