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激光产生与放大原理

激光产生与放大原理

激光光子通过放大介质后会得到放大,如图所示。

激光的产生与放大

图中1表示入射光强度,2表示出射光强度,g表示放大介质的放大系数,4表示放大介质的长度。由图中所示得出,出射光的强度按放大系数和介质长度的乘积而指数增加。出射光强随着介质长度的增加而增强,而且介质放大系数越大,出射光强的增强也越快。

由此得出激光通过的放大介质越长,得到的出射光越强。但在应用到设备制造中,如果根据这一特性来装备,往往会使设备体积过大,从而不便于小型化,不符合设备的轻量化发展。这样通过研究,可以将放大介质不发展做得过长,而通过光学谐振腔系统来解决介质不足的问题。光学谐振腔的作用就是反射激光,原理是在介质的两头平选择放置两块反射镜,即光学谐振腔,让光沿着放大介质的轴线,在两块反射镜之间来回反射,反射一次光就得到放大一次,多次反射就得到了更多的放大,就相当于把介质变得很长。通过光学谐振腔,光在激光器内传播方向与反射镜垂直的光,在介质中来回反射,使得辐射强度越来越大,让大量的发光粒子积聚,并相互关联朝向同一方向发光,这个过程不断放大最后获得高强度的激光。最后,激光再经过光学谐振腔的一头引出,其中一块反射镜可以透过,这样就得到了激光的输出。

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