激光原理第一章
激光原理 讲义
第一章 光学谐振腔理论光学谐振腔是激光器不可缺少的组成部分。
它的作用是提供激光振荡所必需的负反馈，选择振荡模式，并且为激光输出腔外提供一定的耦合。
本章主要研究开放式光腔。
这类光学谐振腔通常由线度有限的两面光学反射镜相距一段距离共轴放置而形成。
与微波波段的封闭式谐振腔相比较，光学开腔敞开了侧面边界，以降低振荡的本征模式数目。
两面反射镜之间的轴向距离，称为腔长。
腔长远大于波长，也远大于反射镜的线度，一般为厘米或米的量级。
一面反射镜的反射率尽量接近１，以减小能量的损失，另一方面反射镜具有适当的透过率，以便能够输出一定的能量。
对于开腔式光腔的处理方法主要有两种，一种是建立在衍射理论基础上的，另一种是建立在几何理论基础上的。
为了对谐振腔理论有个较全面的理解，本章对那些不能用几何光学理论研究的谐振腔，则以方形对称共焦腔为例，采用衍射理论进行研究讨论，对于两面球面腔等，采用几何光学理论的处理方法，其中包括一些等效方法。
第一节 光学谐振腔概论如图1－1所示，考虑一个长、宽、高分别为l b a ,,矩形谐振腔中的本征模式，麦克斯韦方程的本征解的电场分量为：t i z t i y t i x p n m p n m p n m e z l p y b n x a m E t z y x E e z l p y b n x a m E t z y x E e z lp y b n x a m E t z y x E ,,,,,,sin cos sin ),,,(sin sin cos ),,,(cos sin sin ),,,(000ωωωπππππππππ---⎪⎭⎫ ⎝⎛⎪⎭⎫ ⎝⎛⎪⎭⎫ ⎝⎛=⎪⎭⎫ ⎝⎛⎪⎭⎫ ⎝⎛⎪⎭⎫ ⎝⎛=⎪⎭⎫ ⎝⎛⎪⎭⎫ ⎝⎛⎪⎭⎫ ⎝⎛= （1.1－1） 其中波矢z z y y x x e k e k e k k ++=，lp k b n k a m k z y x /,/,/πππ===（ ,3,2,1,0,,=p n m ），谐振角频率： ()()()222,,////l p b n a m ck c p n m πππω++== （1.1－2）（1．1．1）式表明在x ，y ，z 三个方向上，每一个本征模式的空间分布都是稳定的驻波分布，任意（m ，n ，p ）表征一种空间驻波分布。
激光原理_第一章
梅曼和他的红宝石激光器
3. 1961年 年 ⑴ 2月（A.Javan）研制成了 月 ） He—Ne混合气体激光器。 混合气体激光器。 混合气体激光器 有人提出了Q调制技术 调制技术， ⑵ 有人提出了 调制技术， 并制成第一台调Q激光器 并制成第一台调 激光器。 激光器 制成了钕玻璃脉冲激光器。 ⑶ 制成了钕玻璃脉冲激光器。
激 光 原 理 及 技 术
陈
俊
学
Email:cjxuelaser@
西南科技大学理学院
第一部分
何为激光（ 何为激光（laser）? ）
Light Amplification by StimuIated Emission of Radiation 受激辐射光放大 辐射光 镭射：LASER的音译 镭射： 的音译 高方向性 与普通光源相比 激光束的特点 高亮度 高单色性和相干性
第一章 激光的物理基础
§1-1 光的电磁波理论 §1-2 光波的模式和光子的量子状态 §1-3 光的相干性和相干体积 §1-4 光子简并度 §1-5 黑体辐射 §1-6 光的自发辐射、受激吸收和受激辐射 光的自发辐射、 §1-7 激光的产生 §1-8 激光器和激光的特性
§1-1 光的电磁理论
光辐射场的性质描述： 光辐射场的性质描述： 光辐射场是各种不同频率电磁场的集合（波动观点） 光辐射场是各种不同频率电磁场的集合（波动观点） 光辐射场是数目不固定的光子（粒子的观点） 光辐射场是数目不固定的光子（粒子的观点）
2.医学： 2.医学： 医学
激光诊断：辨别人呼出气体的成分及各种成分的浓度。 激光诊断：辨别人呼出气体的成分及各种成分的浓度。 眼科手术：视网膜焊接、近视治疗。 眼科手术：视网膜焊接、近视治疗。 激光美容： 激光美容脉冲激光轰击氘靶引起热核反应； 用高强度短脉冲激光轰击氘靶引起热核反应； 非线性光学研究上的应用，如倍频效应等； 非线性光学研究上的应用，如倍频效应等； 拉曼散射的应用，可作测量。 拉曼散射的应用，可作测量。
激光原理_第1章_激光的基本理论
3.简并态—— 同一能级的各状态称简并态 例：计算1s和2p态的简并度
原子状态 n l
ml ms 简并度
1s
1
00
f1=2
1
2p
21
0
f2=6
-1
18
第一章 激光的基本原理
二、玻耳兹曼分布及粒子数反转
1. 玻耳兹曼分布(热平衡分布)
(19.77eV) 10-6 S
23
四、黑体辐射及其公式 1、描述黑体辐射的典型物理量
①单色能量密度 ,T：单位体积内，频率处于 附近
单位频率间隔内的电磁辐射能量，它是频率和温度的函 数。
注：寻求 的,T 函数形式进而确定单色辐出度的形式是当
时黑体辐射研究者们的一大目标！
②单光位波频模率密间度隔内n的：光腔波内模单式位数体。积中频率处于 附 近
n f e 2
2 (E2 E1 ) / kbT
讨论(设f i= f j) :
n1 f1
(1)如果E2 - E1很小,且满足 △E = E2 - E1＜＜kbT,则
n2 e (E2 E1 ) / kbT 1
n1
19
第一章 激光的基本原理
n f e 2
2 ( E2 E1 ) / kbT
第一章 激光的基本原理
前言
光具有波粒二象性，在描述光的性质是，可 以从其粒子性和光的波动性两个方面来描述光的 性质，进而引入了光波模式和光子模式来描述；
在激光产生的过程中，受激辐射和自发辐射 是其产生的基本原理，同时分析要实现光的受激 辐射放大需要满足集居数反转（粒子数反转）。
1
第一章 激光的基本原理
第一章 激光的基本原理
3
xyz
3
V
结论2：一个光波模式
一个光子态。
例1 求封闭腔在5000 Å处的单色模密度 解
3 108 14 6 10 Hz 10 5000 10 c
8 2 8 3.14 (6 1014 ) 2 5 3 n 3 3 . 35 10 s m c (3 108 )3
处于同一光子态的光子数。
决定了相干光强，反映光源的单色亮度。
§1.2 光的受激辐射基本概念
普朗克——1900年，辐射量子化假设；
波尔——1913年，原子中电子运动状态的量子化假设； 爱因斯坦——1917年，提出受激辐射概念。 一. 黑体辐射的Planck公式 任何物质在一定温度下都要辐射和吸收电磁辐射。
1
c
Lc c c
c 0 0
1 0 c 0 R 0 0 c c Lc Lc
例3 中心波长为0=0.5 m的某光源单色性参数 为R= 10-5,求此光源的相干长度与相干时间
解
0 R Lc
6
0 0.5 10 Lc 0.05m 5 R 10
R 0
0 R 5 108 6 107 300MHz
例5
波长为= 4000Å的光子,其单色性参数为R=10 -5,求此光子的 位置不确定量
解
h Q p
dp h 2 d
h p 2
Q xp h
h 2 4000 1010 x 0.04m 5 p R 10
B21受激辐射系数，只与原子本身性质有关
33
令 则
W21 = B21· （、T）
dN 21 W21 N 2 dt 受激
激光原理第1章
激光原理与器件第一章激光的基本原理华南师范大学信息光电子科技学院教材与参考书周炳琨，“激光原理”，国防工业出版社俞宽新，“激光原理与激光技术”，北京工业大学出版社 伍长征，“激光物理学”复旦大学出版社激光的理论基础激光的发明激光的特性激光的应用一、激光的理论基础：爱因斯坦的受激辐射理论二、第一台激光器：1960年梅曼发明的红宝石激光器三、激光的特性：单色性好方向性好亮度高（或者说激光具有很高的梁子简并度）四、应用1、工业加工2、军事上的应用3、医学上的应用4、信息存储5、光通信6、科学研究工业应用医学美容航天军事测距，敌我识别，通信，制导科研光纤激光精密加工设备心血管支架的切割喷墨机喷嘴的打孔手机面板的切割§1相干性的光子概述光子的基本性质光波模式，光子态和相格光子的相干性光子的简并度一、光子——比电子更优越的信息载体，光子和电子的特性速度运动质量静止质量能量电子光子SJ h hv•×==−3410626.6ε2142022)(c m c p +=εkgm 31010109534.9−×=22c hv cm ==ε2201/cv m m −=sm c /1038×=cv <粒子参数光子的粒子属性（能量、动量、质量等）和波动属性（频率、波矢、偏振等）之间的联系在现代量子电动力学中得到解释。
hv=ε22chvcm ==εkn mc P h ==0ε：光子能量，v ：光波频率，m ：光子质量，：光子动量，P ：平面波矢。
k 任意电磁场可看作是一系列具有基元能量和基元动量的单色平面电磁波的线性叠加，或一系列电磁波的本征模式（或本征状态）的叠加。
二、光波模式、光子态、相格1、光波模式：在一个有边界条件限制的空间V内，具有特k定波矢的平面驻波。
（1）一维驻波的形成过程行波遇到障碍物后返回与原行波叠加。
tTx A y y y πλπ2cos 2cos 221=+=可以得到：一维驻波形成一维驻波须满足条件2λmx =Δ同理可得二维驻波的条件为：在x 、y 方向上满足公式αλcos /2mx =Δβλcos /2ny =Δ三维驻波2、波矢空间和几何空间在空腔为的立方体内，x 、y 、z 三个方向满足驻波条件。
(完整版)激光原理第一章答案
第一章 激光的基本原理1. 为使He-Ne 激光器的相干长度达到1km ,它的单色性0/λλ∆应是多少? 提示: He-Ne 激光器输出中心波长632.8o nm λ= 解: 根据c λν=得 2cd d d d ννλνλλλ=-⇒=-则 ooνλνλ∆∆=再有 c c cL c τν==∆得106.32810o o o c o c c L L λλνλνν-∆∆====⨯ 2. 如果激光器和微波激射器分别在=10μm λ、=500nm λ和=3000MHz ν输出1W 连续功率，问每秒从激光上能级向下能级跃迁的粒子数是多少？解：设输出功率为P ，单位时间内从上能级向下能级跃迁的粒子数为n ，则：由此可得：其中346.62610J s h -=⨯⋅为普朗克常数，8310m/s c =⨯为真空中光速。
所以，将已知数据代入可得：=10μm λ时： 19-1=510s n ⨯=500nm λ时：18-1=2.510s n ⨯ =3000MHz ν时：23-1=510s n ⨯3．设一对激光能级为2E 和1E (21f f =)，相应的频率为ν(波长为λ)，能级上的粒子数密度分别为2n 和1n ，求(a) 当ν=3000MHz ，T=300K 时，21/?n n = (b) 当λ=1μm ，T=300K 时，21/?n n = (c) 当λ=1μm ，21/0.1n n =时，温度T=？解：当物质处于热平衡状态时，各能级上的粒子数服从玻尔兹曼统计分布,则(a) 当ν=3000MHz ，T=300K 时：(b) 当λ=1μm ，T=300K 时：cP nh nh νλ==PP n h hcλν==2211()exp exp exp b b b n E E h hc n k T k T k T νλ⎡⎤⎛⎫⎛⎫-=-=-=- ⎪ ⎪⎢⎥⎣⎦⎝⎭⎝⎭3492231 6.62610310exp 11.3810300n n --⎛⎫⨯⨯⨯=-≈ ⎪⨯⨯⎝⎭34822361 6.62610310exp 01.381010300n n ---⎛⎫⨯⨯⨯=-≈ ⎪⨯⨯⨯⎝⎭(c) 当λ=1μm ，21/0.1n n =时：4. 在红宝石调Q 激光器中，有可能将几乎全部3+r C 离子激发到激光上能级并产生激光巨脉冲。
激光原理考试重点
激光原理考试重点激光原理考试重点第一章激光的基本原理1.光子的波动属性包括什么？动量与波矢的关系？光子的粒子属性包括什么？质量与频率的关系？答：光子的波动性包括频率，波矢，偏振等。
粒子性包括能量，动量，质量等。
动量与波矢：质量与频率：2.概念：相格、光子简并度。
答：在六维相空间中，一个光子态对应的相空间体积元为，上述相空间体积元称为相格。
处于同一光子态的光子数称为光子简并度，它具有以下几种相同含义：同态光子数、同一模式内的光子数、处于相干体积内的光子数、处于同一相格内的光子数3.光的自发辐射、受激辐射爱因斯坦系数的关系答：自发跃迁爱因斯坦系数：.受激吸收跃迁爱因斯坦系数：)。
受激辐射跃迁爱因斯坦系数：。
关系：;;为能级的统计权重(简并度)当时有4.形成稳定激光输出的两个充分条件是起振和稳定振荡。
形成激光的两个必要条件是粒子数反转分布和减少振荡模式数5.激光器由哪几部分组成？简要说明各部分的功能。
答：激光工作物质：用来实现粒子数反转和产生光的受激发射作用的物质体系。
接收来自泵浦源的能量，对外发射光波并能够强烈发光的活跃状态，也称为激活物质。
泵浦源：提供能量，实现工作物质的粒子数反转。
光学谐振腔：a)提供轴向光波模的正反馈；b)模式选择，保证激光器单模振荡，从而提高激光器的相干性。
6.自激振荡的条件？答：条件：其中为小信号增益系数：为包括放大器损耗和谐振腔损耗在内的平均损耗系数。
7.简述激光的特点？答：单色性，相干性，方向性和高亮度。
8.激光器分类：固体液体气体半导体染料第二章开放式光腔与高斯光束1.开放式谐振腔按照光束几何偏折损耗的高低，可以分为稳定腔、非稳腔、临界腔。
2.驻波条件，纵模频率间隔答：驻波条件：应满足等式：式中，为均匀平面波在腔内往返一周时的相位滞后；为光在真空中的波长；为腔的光学长度；为正整数。
相长干涉时与的关系为：或用频率来表示：.纵模频率间隔：不同的q值相应于不同的纵模。
腔的相邻两个纵模的频率之差3.光线在自由空间中行进距离L时所引起的坐标变换矩阵式什么？球面镜的对旁轴光线的变换矩阵？答：光线在自由空间中行进距离L时所引起的坐标变换矩阵式球面镜的对旁轴光线的变换矩阵：而为焦距。
激光原理
激光” 四、 Laser －“激光” Laser
Light Amplification of Stimulated Emission of Radiation “通过受激辐射实现光放大” 通过受激辐射实现光放大” 通过受激辐射实现光放大
激光原理 . 绪论
五、激光器种类 根据工作物质 根据工作物质
红宝石，Nd:YAG， 固体激光器 ：红宝石，Nd:YAG，钕玻璃 气体激光器 ：He Ne，CO2，离子激光器 He—Ne Ne，
E2
hν
发光前 发光后
E1
hν = E 2 E1
激光原理 . 第一章
普通光源（白炽灯、日光灯、高压水银灯） 普通光源（白炽灯、日光灯、高压水银灯）的发光过程 为自发辐射。各原子自发辐射发出的光彼此独立，频率、 为自发辐射。各原子自发辐射发出的光彼此独立，频率、 振动方向、相位不一定相同——为非相干光。 振动方向、相位不一定相同 为非相干光。 自发跃迁几率（自发跃迁爱因斯坦系数）： 自发跃迁几率（自发跃迁爱因斯坦系数）：
π m kx = x π n ky = y π kz = q z
相邻模间隔： 相邻模间隔：kx =
π
x
, ky =
π
y
, kz =
π
z
激光原理 . 第一章
kz
波矢空间中每个光波模式所占体积： 波矢空间中每个光波模式所占体积：
k x k y k z =
π3
x y z
=
π3
V
r k
液体激光器 ：染料激光器 半导体激光器
激光原理 . 第一章
第一章
激光的基本原理
§1.1 相干性的光子描述 光波模式、光子状态、相格、 光波模式、光子状态、相格、相干体积 一、光波模式与光子态
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• 各种工业指示、标记、探测 用的半导体激光器或者半导 体泵浦固体激光器向着小型 化方向发展；
1.1.1激光发展的现状
–更集成 各种通信用的 激光模块，往往 包含十几个甚至 几十个半导体激 光器，并且集成 了调制、功率检 测、温度监测等 功能模块。
1.1.1激光发展的现状
– 更快
• 更高的调制频率：GHz； • 更短的脉冲宽度：飞秒激光器(FemtoSecond Laser)；
– 科研：
• 全息成像、非线性光学等需要高相干性、大功率光源的项目； • 可控核聚变； • 光镊、冷冻原子
1.1.3激光的应用
•确定地月距离
–登月是20世纪最大的骗局？ –阿波罗15号在登月时带上了 一套特别设备——大型角反射 器，用来反射从地球发射过来 的激光光束，通过记录往返时 间来计算地月距离。 –激光发散角很小，其光斑半 径在月面上小于1km，而普通 探照灯的光斑在月面上会大于 月球的直径。
1.1.1激光发展的历史
• 黎明前的黑暗
– 1900年，普朗克提出了能量量子化概念，并因此获得 1918年诺贝尔物理学奖； "in recognition of the services he rendered to the advancement of Physics by his discovery of energy quanta" – 1905年，爱因斯坦提出光子假说并成功解释了光电效 应，并因此获得1921年诺贝尔物理学奖；
1.1.1激光发展的历史
– 1951年,Townes提出受激辐射微波放大，即MASER的 概念。 – 1954年，第一台氨分子Maser建成，首次实现了粒子 数反转，其主要作用是放大无线电信号，以便研究宇 宙背景辐射。Townes由于在受激辐射放大方面的成就 获得1964年诺贝尔物理学奖。
"for fundamental work in the field of quantum electronics, which has led to the construction of oscillators and amplifiers based on the maser-laser principle"
– 更多样化
• 多样化的泵浦方式：光泵浦、电泵浦、化学能泵浦、 热泵浦等、磁泵浦； • 多样化的工作物质：固体（Nd：YAG）、气体 （He-Ne、CO2）、液体、染料、半导体、自由电 子等；
1.1.2理论体系
• 经典理论（Classical Laser Theory）
– 电磁场－麦克斯韦方程组；原子－电偶极振子
1.1.1激光发展的历史
– 1960年年中，IBM实验室利用CaF2中的三价铀制成了第一台四能 级固体激光器； – 1960年12月，BELL实验室的Javan，Bennett和Herriott制成了 第一台氦氖气体激光器； – 1962年，GaAs半导体激光器； – 1963年，液体激光器； – 1964年，CO2激光器； – 1964年，离子激光器； – 1964年，Nd：YAG固体激光器； – 1965年，HCl化学激光器； – 1966年，生物染料激光器； – 从1917年爱因斯坦提出受激辐射的概念到1960年第一台激光器诞 生，其间用了近半个世纪，而实际上却没有太多理论上的突破， 为什么激光器没有早半个世纪诞生？
• 激光：
– 受激辐射光放大
• 死光：叶永烈《珊瑚岛上的死光》 • 镭射：LASER的音译
1.1.1激光发展的历史
• 史前时代
– 17世纪—对光的本性的探求：
• 波动说：以一定方式沿空间传输的波动过程，惠更 斯、虎克； • 微粒说：以经典方式运动着的微小粒子，牛顿；
– 19世纪：
• 光的波动本性有了进一步发展 • 电磁场理论、麦克斯韦方程组
– 1950年，Kastler提出了光学泵浦的方法，两年后该方法被实现。 他因为提出了这种利用光学手段研究微波谐振的方法而获得诺贝 尔奖。
"for the discovery and development of optical methods for studying Hertzian resonances in atoms"
E
h
eh / KT 1
1.2激光产生的机理
• 而腔内单位体积中，频率处于 附近单位频率间隔 内的电磁场模式数：
P 8 2 n 3 Vd c
• 所以可以得到黑体辐射的普朗克公式：
8h 3 1 c3 eh / KT 1
• 其中K为波尔兹曼常数：
K 1.3806210
23
J /T
1.2激光产生的机理
• 1.2.2受激辐射与自发辐射
– 自发辐射（Spontaneous emission）
E2 n2
h E 2 E1
• 处于高能级E2的原子自发的向 E1 较低能级E1跃迁，并发射一个能 n1 量为 h E 2 E1 的光子，这种过程称为自发辐射。 • 自发辐射特点：各个原子所发的光向空间各个方向传播，是非 相干光。 • 假设系统中高能级原子数为n2，低能级原子数为n1，则单位时 间内从高能级向低能级发生跃迁的原子数dn21为：
1.2激光产生的机理
– 普朗克公式：
• 黑体辐射是黑体温度T和辐射场频率 的函数，并 可以用单色能量密度 描述， 表示单位体积内， 频率处于 附近的单位频率间隔中的电磁辐射能量， 其量纲为 J s / m 3。 • 为了解释实验测得的 ( , T ) 分布规律，普朗克提出 了量子化假设，并得到了普朗克公式：在温度T的热 平衡状态下，黑体辐射平均地分配到腔内处于频率 附近的所有模式上的平均能量为：
dn 21 A21n 2dt
• 其中A21为自发辐射爱因斯坦系数，定义为单位时间内n2个高 能级原子中发生自发跃迁的原子数与n2的比值，其物理意义是 每一个处于高能级的原子发生自发跃迁的几率。
1.2激光产生的机理
• 按照定义：
dn2 1 dn21 1 A21 sp dt n 2 dt n2
1.1.1激光发展的历史
• 突破
– 1958年Schawlow和Townes在Phy. Rev. 上发表论文 “Infrared and Optical Maser”，标志着激光作为一 种新事物登上了历史舞台。 – 1960年5月，休斯实验室的Maiman和Lamb共同研制 的红宝石激光器发出了694.3nm的红色激光，这是公 认的世界上第一台激光器。
第一章 激光概述
– 先修科目
• 几何光学 • 物理光学 • 量子力学
– 参考书目
• 激光原理 国防工业出版社 2000年版 周炳琨等编 • 量子电子学 科学技术出版社 1983年版 Amnon Yariv，刘 颂豪等翻译 • Lasers, Anthony E. Siegman, Maple-Vail Book Manufacturing Group, 1986 • Principles of Lasers, Orazio Svelto, Plenum Press, 1998
第一章 激光概述
• 1.1激光的发展与现状
• 1.2激光产生的机理 • 1.3激光的特性
• 1.4激光器实例
1.1激光的发展与现状
– 提到激光时脑海中的第一印象？
1.1激光的发展与现状
• 什么是激光？ • LASER：
– Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation
1.1.1激光发展的历史
– 1947年，Lamb和Reherford在氢原子光谱中发现了明显的受激 辐射，这是受激辐射第一次被实验验证。Lamb由于在氢原子光 谱研究方面的成绩获得1955年诺贝尔物理学奖；
"for his discoveries concerning the fine structure of the hydrogen spectrum"
1.1.1激光发展的历史
• 19世纪下半叶发展起来的电磁场理论能够 解释光的反射、折射、干涉、衍射、偏振 和双折射等现象； • 然而到了20世纪初，出现了黑体辐射、原 子线状光谱、光电效应、光化学反应和康 普顿散射等实验现象，这些涉及到光与物 质相互作用时能量与动量交换特征的就无 法用当时的经典理论来解释。
1.1.2理论体系
• 激光器的严格理论是建立在量子电动力学 基础上的量子理论，在原则上可以描述激 光器的全部特性； • 不同近似程度的理论用来描述激光器的不 同层次的特性，每种近似理论都揭示出激 光器的某些特性，因此可以根据具体应用 选择合适的近似理论； • 本课程主要用到的理论是经典理论和速率 方程。
1.1.3激光的应用
• 激光的实际应用
– 工业应用：
• • • • 切割：速度快、无接触、精度高、切缝光滑； 焊接：焊接点均匀、美观、精度高； 表面处理； 芯片刻蚀等。
1.1.3激光的应用
– 医疗：
• 最早的激光医疗应用：1961年12月在哥伦比亚长老会医院用 红宝石激光器进行了视网膜肿瘤治疗； • 肿瘤治疗； • 眼科手术：视网膜焊接、近视治疗； • 美容； • 外科手术等。
"for his services to Theoretical Physics, and especially for his discovery of the law of the photoelectric effect"
1.1.1激光发展的历史
– 1913年，玻尔借鉴了普朗克的量子概念提出了全新的 原子结构模型，并因此获得1922年诺贝尔物理学奖； "for his services in the investigation of the structure of atoms and of the radiation emanating from them" – 1917年，爱因斯坦在玻尔的原理结构基础上，提出了 受激辐射理论，为激光的出现奠定了理论的基础； – 1928年，Landenburg证实了受激辐射和“负吸收” 的存在；