半导体泵辅
光刻胶用胶泵类型_解释说明以及概述
光刻胶用胶泵类型解释说明以及概述1. 引言1.1 概述光刻技术是微电子制造中一项非常重要的工艺，在芯片制造等领域有着广泛的应用。
而光刻胶则是光刻技术中的关键材料之一，它被用于在半导体晶圆上形成细致的图案，从而实现集成电路的制作。
光刻胶在光刻过程中起到了保护、感光和显影等关键功能，对最终芯片质量和性能具有很大的影响。
而胶泵作为光刻胶供应系统中的重要部件，负责将光刻胶提供给相应设备以完成制程。
因此，选择合适的胶泵类型对于确保光刻胶在整个生产过程中稳定且准确地供给至关重要。
本篇文章旨在解释不同类型的胶泵及其作用原理，并比较它们各自的优缺点。
1.2 文章结构本文共分为5个部分: 引言、光刻胶的用途、胶泵类型及作用原理、不同类型胶泵优缺点对比以及结论与展望。
在引言部分，将对光刻胶和胶泵的概念进行解释和说明，并简要介绍本文的结构安排。
1.3 目的本文的目标是通过对胶泵类型及其作用原理进行解释和概述，帮助读者深入了解不同类型的胶泵以及它们在光刻工艺中的应用。
同时，通过对不同类型胶泵优缺点的比较，为读者提供选择合适胶泵类型时的参考依据。
最后，文章还将探讨光刻工艺发展趋势以及对未来光刻胶与胶泵技术发展做出一些思考。
通过本文的阅读，读者将能够全面了解光刻胶用胶泵类型相关知识，并对该领域中的发展趋势有所了解与展望。
2. 光刻胶的用途：2.1 光刻工艺简介：光刻技术是一种半导体制造过程中常用的重要工艺，可以用于将薄膜上的芯片图案转移到硅片表面。
该工艺在集成电路制造、微电子学、光学器件制造等领域有广泛应用。
光刻胶作为光刻技术中的一种关键材料，起到了至关重要的作用。
2.2 光刻胶的重要性：光刻胶主要用于覆盖在硅片表面，通过曝光和显影过程，在特定区域形成所需图案。
它具有以下几个重要功能：1) 光敏感性：光刻胶能够对紫外线的照射做出响应，并发生化学反应。
曝光后，在人工定影过程中，暴露于紫外线下的胶层会发生物理和化学变化。
2) 保护作用：光刻胶可以在待加工区域覆盖一层保护性层，并防止其他步骤对待加工区域产生不必要的影响。
激光打标机简介
激光打标机简介一、什么是激光打标机1．基本介绍及原理激光打标是在70年代末80年代初继激光焊接、激光热处理、激光切割、激光打孔等技术后发展起来的一门新型加工技术，近年来，随着激光器技术、计算机技术的发展与光学器件的改进，激光打标技术得到很大的发展。
激光打标是将高能量密度的激光光束聚焦在材料表面上，使材料表面发生物理和化学变化，形成凹坑，从而获得可见图案的标记方式。
当激光光束在材料表面有规律地移动同时控制激光的开断，材料表面变形成了一个指定的图案。
1.1汽化效应当激光束照射材料表面时，除一部分光被反射外，被材料吸收的激光能量会迅速转变为热能，使其表面速度急剧上升，当达到材料的汽化温度时，材料表面会因瞬时汽化、蒸发而出现标记痕迹，此类打标中将出现明显的蒸发物。
1.2刻蚀效应当激光束照射到材料表层时，材料吸收光能并向内层传导，从而产生热熔效应，对透明玻璃和有机玻璃等脆性材料进行打标时，其熔蚀效应十分明显，无明显蒸发物。
1.3光化学效应对于一些有机化合物材料，当其吸收激光能量后，材料的化学特性将发生变化。
当激光照射到有色的聚氯乙烯（PVC）表面时，由于消聚合化学效应，其色彩将减弱，与未收到激光照射的部分形成颜色差异，从而得到打标效果。
2．激光打标机的用途1机械设备制造业激光加工属于非接触性加工方式,不产生机械压力,激光聚焦光束极细,安全性高，可在机械设备标牌上进行文字、数字、字母、图形等打标。
2印刷制卡行业激光在制卡行业的应用目前主要指使用激光在卡的表面制作各种信息标记，如：序列号、密码、条形码，优点是无耗材、印制效果更精细清晰、分辨率更高、故障率低、字符永久不可被擦除。
3半导体集成电路行业主要应用于对集成电路板、半导体元器件进行流水线标记作业，包括文字或图形标记（一维码、二维码）。
由于采用非接触性加工方式，不产生机械压力，激光聚焦光束极细，可在体积小的元器件（集成电路、晶振、电容）上进行精细的加工。
4食品饮料行业全面替代喷墨喷码机，无损耗、无污染、免维护、运行成本低廉；配合各类生产流水线，进行无接触、无停顿、高质量在线飞行激光打标。
分子泵 真空泵
分子泵真空泵分子泵和真空泵是现代科学研究和工业生产中常用的真空设备。
本文将分别介绍分子泵和真空泵的原理、结构和应用。
一、分子泵分子泵是一种利用分子撞击和吸附原理将气体排出的高真空泵。
其主要由转子、静子和泵体组成。
1. 原理分子泵的工作原理是通过转子的高速旋转，将气体分子从入口端吸入泵体，然后在转子和静子之间的空间中发生多次碰撞。
由于气体分子之间的碰撞力很小，碰撞后会改变运动方向，最终被挤向泵体的出口端，从而实现气体的排除。
2. 结构分子泵的转子通常由许多叶片组成，叶片之间呈螺旋状排列。
在高速旋转的同时，转子上的叶片会与静子之间的壁面形成一个狭窄的通道，气体分子只能通过这个通道进入泵体。
静子通常是一个环形的结构，其内部有许多小孔，用于吸附气体分子。
3. 应用分子泵广泛应用于半导体制造、真空冷冻、航天科研等领域。
由于其高真空度和高抽气速度，能够有效排除气体中的杂质，保证真空环境的洁净度。
二、真空泵真空泵是一种将气体抽出封闭容器的设备，常用于实验室、化工、制药等领域。
根据工作原理的不同，真空泵可分为机械泵、扩散泵、栅极离子泵等多种类型。
1. 机械泵机械泵是一种利用机械运动将气体排出的真空泵。
其结构简单，由主泵和辅助泵组成。
主泵通常是离心泵或旋片泵，通过转子的旋转将气体抽出。
辅助泵主要用于增加真空泵的抽气速度。
2. 扩散泵扩散泵是一种利用气体分子的扩散运动将气体排出的真空泵。
其结构复杂，由扩散器、冷凝器和泵体组成。
扩散器通常是一个环形的结构，内部有许多小通道，气体分子通过这些通道扩散到冷凝器中被冷凝。
3. 栅极离子泵栅极离子泵是一种利用离子撞击气体分子将气体排出的真空泵。
其结构由栅极、阳极和泵体组成。
离子通过栅极加速后与气体分子碰撞，将其排出。
栅极离子泵具有高真空度和高抽气速度的特点。
真空泵的应用非常广泛，既可用于实验室的真空抽取，又可用于工业生产中的真空处理。
在高真空环境下，真空泵能够有效地排除气体，保证实验和生产的顺利进行。
半导体真空泵的设计和使用_解释说明以及概述
半导体真空泵的设计和使用解释说明以及概述1. 引言1.1 概述半导体真空泵是一种用于创建和维持低压或真空环境的关键设备。
它利用半导体材料的特性，通过电子束的激发和离子撞击实现气体分子的排除，从而达到抽取真空的目的。
该技术具有许多优点，包括高度可控、安全靠谱、结构紧凑等。
因此，在各种领域中广泛应用，并引起了越来越多研究人员和工程师的关注。
1.2 文章结构本文主要围绕半导体真空泵展开深入研究，分为以下几个部分：引言、半导体真空泵的设计、半导体真空泵的使用以及总结与展望。
在“引言”部分中，我们将提供对半导体真空泵技术进行概览，并介绍文章的整体结构和目标。
1.3 目的本文旨在全面介绍半导体真空泵的设计原理以及其在各个领域中的应用。
首先，我们将探讨半导体真空泵的设计原理，包括原理介绍、结构设计以及关键技术要点。
接着，我们将详尽阐述半导体真空泵的使用方法和注意事项，并通过分析其优缺点与案例研究来深入了解该技术的实际应用情况。
最后，我们将总结全文内容并展望半导体真空泵的未来发展趋势，同时也进行实际应用前景分析。
通过本文的阐述，读者将能够全面掌握半导体真空泵的设计原理与使用方法，了解其在工程领域中的应用及潜力，并对该领域未来发展具有更深入的认识和思考。
2. 半导体真空泵的设计:2.1 原理介绍:半导体真空泵是一种利用半导体材料工作原理产生真空的装置。
其工作原理基于热电子发射和固态捕获效应，通过加热半导体材料产生热电子，然后通过固态捕获使得气体分子被吸附在表面上，并最终通过排放管道将气体排出系统，从而实现真空抽取。
2.2 结构设计:半导体真空泵主要由三部分组成：主机、电源和控制系统。
主机包括一个加热区域和一个冷却区域，其中加热区域用于产生热电子，冷却区域用于降低温度以增强气体吸附效果。
电源提供电能以激发半导体材料产生热电子。
控制系统则负责监测并调节加热区域和冷却区域的温度，以及监控真空泵的运行状态，并根据需要进行相应的调整。
半导体激光芯片龙头长光华芯研究报告
半导体激光芯片龙头长光华芯研究报告一、长光华芯：国内半导体激光芯片龙头公司成立于2012年，聚焦半导体激光芯片的研发、设计及制造。
公司产品覆盖半导体激光芯片、器件、模块及直接半导体激光器四大类，已建成IDM全流程工艺平台和3寸、6寸量产线，是全球半导体激光行业少数具备高功率激光芯片量产能力的企业之一。
公司产品应用领域包括工业激光器泵浦、激光先进制造装备、生物医学及美容、高速光通信、机器视觉与传感、国防建设等，下游客户包括锐科激光、创鑫激光、大族激光、杰普特、飞博激光等行业龙头及多家国家级骨干单位。
2021H1，公司营业收入1.91亿元，其中高功率单管系列占比75.35%，为公司主营业务收入最主要的组成部分。
公司主要产品包括高功率单管、高功率巴条、高效率VCSEL及光通信芯片四类系列。
以高功率半导体激光芯片为依托，向横纵两个方向不断拓展。
纵向包括下游器件、模块及直接半导体激光器；横向扩展VCSEL芯片及光通信芯片等半导体芯片。
在产业链方面，公司位于激光行业的上游和中游，产品以半导体激光芯片、器件及模块为主。
公司的半导体激光芯片产品位于产业链上游，同时也直接进行中游产品半导体激光器的研发、生产和销售。
公司的上游供应商为原材料厂商，包括各类芯片原材料、光纤材料及机加工件等。
下游则为工业加工装备、激光雷达、光通信、医疗美容等激光器应用行业。
公司为半导体激光行业的垂直产业链公司，采用IDM经营模式，进行半导体激光芯片及其器件、模块等产品的研发、生产和销售。
生产经营过程覆盖芯片设计、外延片制造、晶圆制造、芯片加工及器件封装测试全流程。
在生产方面，公司采用“订单式”生产为主，“库存制”生产为辅的生产方式。
主要以客户订单为标准，根据客户订单和全年预计销售意向进行排产安排；同时根据需求预测进行合理备货，以满足客户日益提升的差异化需求。
公司产品具备客户资源优势，高功率半导体激光芯片领域的国内市场占有率第一。
在工业激光器、激光加工设备等领域，公司积累了包括锐科激光、创鑫激光、大族激光、杰普特、飞博激光等行业龙头及知名企业客户。
半导体低温泵
半导体低温泵
半导体低温泵是一种用于产生低温环境的设备，常用于冷却、冷冻等
领域。
它的工作原理是通过半导体材料的特殊性质实现热量的传导，
从而实现温度的降低。
半导体低温泵通常由一个热端和一个冷端组成。
热端会吸收外界环境
的热量，而冷端则会释放热量，形成低温环境。
这个过程需要通过电
力来驱动，因此半导体低温泵也被称为电力制冷器。
半导体低温泵有许多优点。
它们可以提供较高的温度控制精度，通常
可以达到0.1°C左右。
它们工作稳定可靠，寿命长。
半导体低温泵体
积小、重量轻，适合在小型装置中使用。
它们对环境友好，不会产生
有害物质。
半导体低温泵在许多领域有广泛的应用。
例如，在激光器、光学仪器
和半导体制造等行业中，半导体低温泵被用于冷却和保护关键部件。
它们还可以被应用于医药、食品、化学实验等领域，提供低温环境。
半导体低温泵是一种重要的制冷设备，具有高温控制精度、稳定可靠、体积小、环境友好等优点。
随着科技的发展，半导体低温泵的应用领
域还将不断扩大。
新能源汽车半导体空调辅助系统设计
新能源汽车半导体空调辅助系统设计摘要：在绿色低碳的趋势下，新能源汽车成为我们发展的重点。
新能源汽车空调系统的工作被动力电池发动机取代，这影响了新能源汽车使用空调时的动力性能和续航里程。
将半导体制冷组成的制冷系统通过光伏电池引入新能源汽车的空调中，将光转化为直流电。
半导体制冷过程中不使用制冷剂，在提高新能源汽车动力性能的同时，可以节能环保。
关键词：新能源汽车；半导体空调；辅助系统设计；分析研究1概述王晓凯等设计建造了汽车用光伏面板半导体空调系统，并通过仿真和实验验证了其可行性。
我公司将半导体空调系统引入微型电动汽车，并根据微型汽车的结构设计半导体空调系统，为电动汽车空调方案提供参考。
在国外KashifIrshad 利用光伏电池板与半导体制冷片相结合，设计空调墙体，实验表明：半导体片在9A电流时，室内外温差最大为6.8℃。
Liu等人使用光伏面板和半导体设计了一种制冷空调。
这种新型的制冷空调可以提供热水。
实验表明，空间制冷系数可以达到4.51，水加热后的性能可以达到3.01。
国内外学者对光伏半导体制冷进行了一些研究，由于片材的制冷量较小，容易受到外部环境因素变化的影响，制冷效果不稳定。
相比之下，半导体空调作为辅助制冷组合压缩机，以提高制冷效果的稳定性。
2光伏发电和空调制冷原理2.1光伏面板发电原理光伏技术利用半导体的光伏效应将太阳能转化为电能的技术。
光伏电池是将太阳辐射直接转化为电能的关键半导体器件。
2.2半导体制冷原理当直流电通过由两种不同材料的导体或半导体组成的闭环时，除了焦耳热现象外，不同材料导体两端的接触点还会产生吸热和放热现象，称为Partie效应。
2.3新能源汽车空调制冷原理新能源汽车使用压缩式空调进行制冷。
其原理是压缩机将来自蒸发器的低温低压制冷剂压缩成高温高压过热蒸汽，从压缩机出来后进入冷凝器。
过热蒸汽在高温高压下的温度高于外部环境温度，其压力使制冷剂能够在低温下冷凝成液态。
在冷凝器中，处于高温高压下的气体变成高压常温液体。
半导体中的pump curver
【文章标题：深度解析半导体中的pump curve】一、引言在半导体行业中，pump curve（泵曲线）是一个非常重要且复杂的概念。
它不仅涉及到半导体设备的性能特征，还与整个半导体工艺流程的效率和稳定性密切相关。
本文将深入探讨半导体中的pump curve，从不同角度全面解读其意义、特征和影响因素。
二、pump curve概述在半导体工艺中，pump curve是用于描述真空泵性能的一种曲线。
它通常通过曲线上不同点处的流量和真空度来表示真空泵的性能。
在半导体设备中，真空泵的性能直接影响到材料处理过程中的气体排放和杂质控制，因此pump curve对于生产工艺的优化和稳定至关重要。
三、pump curve的特征1. 流量和真空度曲线的波动在pump curve图中，常常可以看到流量和真空度曲线存在周期性的波动。
这是由于半导体设备工艺的复杂性和气体排放的不规律性导致的，因此需要对波动规律进行深入研究。
2. 峰值点的变化和优化pump curve图中的峰值点代表了真空泵的最佳工作状态，对于提高生产效率和材料处理质量至关重要。
研究如何调整和优化峰值点成为了半导体工艺中的一个重要课题。
3. 稳定性和可靠性的评估通过pump curve图可以直观地评估真空泵的稳定性和可靠性。
这对于半导体工艺的连续性和稳定性有着重要意义，因此需要对真空泵的性能特征进行全面分析。
四、pump curve的影响因素1. 工艺气体种类和流量不同的半导体工艺需要使用不同种类和流量的气体，这直接对真空泵的性能产生影响。
需要根据具体工艺来调整和优化真空泵的工作状态。
2. 泵体结构和材质真空泵的结构和材质对于其性能有着直接的影响，因此需要对泵体结构和材质进行全面评估和优化，以提高其工作效率和稳定性。
3. 运行参数和控制策略合理的运行参数和控制策略可以有效地优化真空泵的工作状态，因此需要对真空泵的运行参数和控制策略进行精细调整和优化。
五、个人观点和总结半导体中的pump curve是一个复杂而又重要的概念，对于半导体工艺的稳定性和效率有着重要的影响。
激光打标机认识
激光打标机认识按照激光器不同分激光打标机按照激光器不同可分为:CO2激光打标机，半导体激光打标机，YAG激光打标机，光纤激光打标机。
按照激光可见度不同分为:紫外激光打标机(不可见)、绿激光打标机(可见激光)、红外激光打标机(不可见激光)、按照激光波长分类激光打标机按照激光波长不同可分为;532nm激光打标机，808nm激光打标机，1064nm激光打标机，10.64nm激光打标机，266nm激光打标机。
322nm激光打标机。
就目前国内市场而言半导体激光打标机的市场占有量最多。
半导体DP激光打标机体积小、免维护、使用简单、应用广泛等特点。
激光打标机又称镭射雕刻机，在农机制造中镭射雕刻机的作用也非常之大。
激光打标机类别灯泵浦YAG激光打标机YAG激光器是红外光频段波长为1.064um的固体激光器，采用氪灯作为能量源(激励源)，ND:YAG(Nd:YAG激光器。
Nd(钕)是一种稀土族元素，YAG代表钇铝石榴石，晶体结构与红宝石相似)作为产生激光的介质，激励源发出特定波长的入射光，促使工作物质发生居量反转，通过能级跃迁释放出激光，将激光能量放大并整形聚焦后形成可使用的激光束。
半导体泵浦YAG激光打标机半导体泵浦激光打标机是使用波长为0.808um半导体激光二极管(侧面或端面)泵浦Nd:YAG介质，使介质产生大量的反转粒子在Q开关的作用下形成波长1.064um的巨脉冲激光输出，电光转换效率高。
半导体泵浦激光打标机与灯泵浦YAG就刚打标机相比有较好的稳定性、省电、不用换灯、等优点，价格相对较高。
光纤激光打标机主要由激光器、振镜头、打标卡三部分组成，采用光纤激光器生产激光的打标机，光束质量好，其输出中心为1064nm，整机寿命在10万小时左右，相对于其他类型激光打标器寿命更长，电光转换效率为28%以上，相对于其他类型激光打标机2%-10%的转换效率优势很大，在节能环保等方面性能卓著。
CO2激光打标机CO2激光器是远红外光频段波长为10.64um的气体激光器，采用CO2气体充入放电管作为产生激光的介质，当在电极上加高电压，放电管中产生辉光放电，就可使气体分子释放出激光，将激光能量放大后就形成对材料加工的激光束。
半导体泵的构造原理
半导体泵的构造原理半导体泵（也称为电子泵或电子真空泵）是一种利用半导体材料的电子传输特性来实现真空抽取的设备。
它在真空技术领域中具有重要的应用，主要用于微电子制造、光学薄膜沉积、纳米制造等领域。
半导体泵的构造原理主要包括半导体材料、电源、电场和真空腔体等几个关键组成部分。
首先，半导体材料是构成半导体泵的关键组件。
常用的半导体材料包括硅、锗、氮化硼等。
这些材料具有特殊的能带结构，能够在一定条件下产生半导体特性。
通常情况下，半导体材料是由N型半导体和P型半导体组成的PN结。
PN结中的P区富余电子，N区富余空穴，形成一个电子-空穴对。
当半导体泵工作时，通过施加电场或电压，可以促使电子和空穴在半导体材料中移动，从而形成真空抽取的效果。
其次，半导体泵需要外部电源来提供能量。
电源为半导体泵提供电流和电压，驱动半导体材料中电子和空穴的运动。
常见的电源类型包括直流电源和交流电源，根据不同的工作要求选择合适的电源。
第三，电场是产生半导体泵效应的重要因素。
当施加电场或电压时，会导致半导体材料中的电子和空穴在空间中运动和组合。
电场的方向和强度决定了电子和空穴的移动和组合方式。
通常情况下，电场从P区指向N区，这样电子从N区流向P区，空穴从P区流向N区。
电子和空穴的移动和重组过程会释放能量，进而形成真空抽取的效果。
通过合理设计电场的强度和方向，可以实现更高效的真空抽取效果。
最后，真空腔体是半导体泵的工作环境。
真空腔体通常由不锈钢或玻璃等材料制成，具有良好的气密性和稳定性。
半导体泵的真空腔体内通常装有减压阀和真空计等附件，用于控制和监测真空度。
当半导体泵工作时，真空腔体内的气体会被抽出，形成低压环境。
总结起来，半导体泵的构造原理包括半导体材料、电源、电场和真空腔体等几个关键组成部分。
通过合理设计这些组成部分的参数和工作方式，可以实现高效的真空抽取效果。
半导体泵因其结构简单、噪音低、维护方便等优点，在现代真空技术中得到广泛应用。
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半导体泵浦激光原理实验实验一、LD 泵浦Nd:YVO 4固体激光器的基本概念与主要参数测量一. 实验目的：1、掌握LD 泵浦(掺钕钒酸钇)Nd:YVO 4固体激光器的基本概念2、掌握连续激光器阈值概念及测量方法3、掌握连续激光器斜率效率及测量方法二. 实验原理：1. 普通光源的发光—受激吸收和自发辐射普通常见光源的发光（如电灯、火焰、太阳等地发光）是由于物质在受到外来能量（如光能、电能、热能等）作用时，原子中的电子就会吸收外来能量而从低能级跃迁到高能级，即原子被激发。
激发的过程是一个“受激吸收”过程。
处在高能级（E2）的电子寿命很短（一般为10－8～10－9秒），在没有外界作用下会自发地向低能级（E1）跃迁，跃迁时将产生光（电磁波）辐射。
辐射光子能量为12E E h -=ν这种辐射称为自发辐射。
原子的自发辐射过程完全是一种随机过程，各发光原子的发光过程各自独立，互不关联，即所辐射的光在发射方向上是无规则的射向四面八方，另外未位相、偏振状态也各不相同。
由于激发能级有一个宽度，所以发射光的频率也不是单一的，而有一个范围。
在通常热平衡条件下，处于高能级E2上的原子数密度N2，远比处于低能级的原子数密度低，这是因为处于能级E 的原子数密度N 的大小时随能级E 的增加而指数减小，即N ∝exp(-E/kT)，这是著名的波耳兹曼分布规律。
于是在上、下两个能级上的原子数密度比为]/)(exp[/1212kT E E N N --∝式中k 为波耳兹曼常量，T 为绝对温度。
因为E2>E1，所以N2《N1。
例如，已知氢原子基态能量为E1＝－13.6eV ，第一激发态能量为E2=-3.4eV ，在20℃时，kT≈0.025eV，则0)400exp(/12≈-∝N N可见，在20℃时，全部氢原子几乎都处于基态，要使原子发光，必须外界提供能量使原子到达激发态，所以普通广义的发光是包含了受激吸收和自发辐射两个过程。
一般说来，这种光源所辐射光的能量是不强的，加上向四面八方发射，更使能量分散了。
2. 受激辐射和光的放大由量子理论知识知道，一个能级对应电子的一个能量状态。
电子能量由主量子数n(n=1,2,…)决定。
但是实际描写原子中电子运动状态，除能量外，还有轨道角动量L 和自旋角动量s ，它们都是量子化的，由相应的量子数来描述。
对轨道角动量，波尔曾给出了量子化公式Ln ＝nh ，但这不严格，因这个式子还是在把电子运动看作轨道运动基础上得到的。
严格的能量量子化以及角动量量子化都应该有量子力学理论来推导。
量子理论告诉我们，电子。
如果选择规则不满足，则跃迁的几率很小，甚至接近零。
在原子中可能存在这样一些能级，一旦电子从高能态向低能态跃迁时只能发生在l （角动量量子数）量子数相差±1的两个状态之间，这就是一种选择规则被激发到这种能级上时，由于不满足跃迁的选择规则，可使它在这种能级上的寿命很长，不易发生自发跃迁到低能级上。
这种能级称为亚稳态能级。
但是，在外加光的诱发和刺激下可以使其迅速跃迁到低能级，并放出光子。
这种过程是被“激”出来的，故称受激辐射。
受激辐射的概念是爱因斯坦于1917年在推导普朗克的黑体辐射公式时，第一个提出来的。
他从理论上预言了原子发生受激辐射的可能性，这是激光的基础。
受激辐射的过程大致如下：原子开始处于高能级E2，当一个外来光子所带的能量h υ正好为某一对能级之差E2-E1,则这原子可以在此外来光子的诱发下从高能级E2向低能级E1跃迁。
这种受激辐射的光子有显著的特点，就是原子可发出与诱发光子全同的光子，不仅频率（能量）相同，而且发射方向、偏振方向以及光波的相位都完全一样。
于是，入射一个光子，就会出射两个完全相同的光子。
这意味着原来光信号被放大，这种在受激过程中产生并被放大的光，就是激光。
E 2 E 2 E 1νh E 2 E 2 E 1 νh3. 粒子数反转一个诱发光子不仅能引起受激辐射，而且它也能引起受激吸收，所以只有当处在高能级地原子数目比处在低能级的还多时，受激辐射跃迁才能超过受激吸收，而占优势。
由此可见，为使光源发射激光，而不是发出普通光的关键是发光原子处在高能级的数目比低能级上的多，这种情况，称为粒子数反转。
但在热平衡条件下，原子几乎都处于最低能级（基态）。
因此，如何从技术上实现粒子数反转则是产生激光的必要条件。
4. LD 泵浦(掺钕钒酸钇)Nd:YVO 4固体激光器半导体激光器（LD ）是以半导体材料作为工作介质的。
这种激光器体积小、质量轻、寿命长、结构简单而坚固，特别适于在飞机、车辆、宇宙飞船上用。
在70年代末期，由于光纤通讯和光盘技术的发展大大推动了半导体激光器的发展。
但是这种激光器的光束质量相对较差。
LD 泵浦的固体激光器，其泵浦源为半导体激光二极管，用它给激光增益介质提供能源，可以得到光束质量更好的激光。
这类的激光器具有以下特点4.1. 光谱匹配性好如果采用闪光灯泵浦固体激光器，由于闪光灯的发射光谱和工作物质吸收光谱之匹配不好，将导致器件的泵浦效率很低，比如，氪灯或氙灯的发射光谱都是范围很宽的连续谱，而Nd 3+的吸收光谱是一些有着很强峰值的分立光谱，这将使其发射光谱的很小一部分光能能够被工作物质吸收，其余部分将转变为器件的热能。
而采用激光二极管作为泵浦源可以较好的解决上述问题，因为它的输出谱线很窄，通常为几个纳米。
4.2. 体积小，结构简单，装调方便，使用寿命长激光二极管体积小，其供电电源也很小，只有闪光灯电影体积的十分之一，采用激光二νh E 2 E 2 E 1 νh νh νh νh (c) 受激发射 高能态原子 低能态原子 图1双能级原子中的三种跃迁极管泵浦，由于热效应与闪光灯泵浦的器件相比很小，因此，可以减小冷却系统，使器件结构简单，装调维修方便，为固体器件的小型化创造了有利的条件；同时，激光二激光二极管的使用寿命长，其典型寿命为105小时，这使得固体激光器系统的寿命和可靠性大大提高了。
LD 泵浦(掺钕钒酸钇)Nd:YVO 4固体激光器中的LD 的波长为808nm ，它泵浦Nd:YVO 4激光晶体，得到1064nm 的激光输出。
5. 倍频利用一些非线性材料，可以将某个频率的激光改变成另一种频率。
比如，我们实验中用(磷酸氧钛钾)KTP 晶体将1064nm 激光变换成532nm 的激光，则称为倍频。
我们的实验中，(磷酸氧钛钾)KTP 晶体被置于激光谐振腔内，叫内腔倍频。
6. L D 泵浦Nd:YVO4固体（倍频）激光器主要参数及实验6.1. 泵浦功率(Pin)－输出功率(Pout)特性曲线LD 作为固体激光器的泵浦光源，其输出功率作为固体激光器的泵浦功率P in ，而固体激光器的输出功率为P out ，其曲线为P in －P out 曲线。
图3所示。
随泵浦功率增加，激光器首先是渐渐地增加自发辐射，直至超过阈值,发生受激辐射。
最感兴趣的参数是开始发生受激辐射时的泵浦功率值,通常把这个功率值称之为阈值功率，用P th 表示。
6.2. 阈值功率（Pth ）阈值功率是LD 泵浦Nd:YVO 4固体激光器开始受激辐射时的对应的泵浦功率。
测量阈值功率如下：利用激光器的P in －P out 曲线可以找到P th ,其作法有三种：第一是双斜法，它是将P in －P out 曲线中两条直线延长线交点所对应的功率作为激光器的阈值功率P th （如图4a 所示）；第二P out P inP th 图3 P in －P out 曲线种作法是，输出光功率延长线与功率轴的交点作为激光器的P th（如图4b所示），这是一种比较常规的作法；第三种方法是在P in－P out曲线中，将输出功率对泵浦功率求二阶导数，求导数波峰所对应的功率值为P th，这种作法的测量精度较高，如图4c所示。
6.3.Pin－Pout曲线的斜率（％）表示这种能力的直接量值是P th以上的P in－P out曲线的斜率用△P out/△P in。
在P th以上的P in－P out曲线的斜率表示波长为808nm的泵浦功率有多少转换成1064nm固体激光器的输出功率。
这是一种光－光转换效率。
4a 4b 4c图4 P in－P out曲线法求P th三.实验装置和光路图本实验包含下列设备。
图5为实验光路示意图。
1、功率可调808nm激光二极管2、Nd:YVO4固体激光器一套3、光功率指示仪（功率计）1 2 3 4 5 6 71、LD2、耦合镜3、全反镜4、Nd:YVO4晶体5、KTP6、输出镜7、功率计图5、实验装置示意图四. 实验内容和步骤1、连上电线，保证旋纽位置对应的电流为最小。
2、打开激光电源将仪器预热10－30分钟。
3、调节电流旋钮，逐步增大电流，同时检测激光功率计的读数。
4、记录不同电流下（LD的电流正比于其功率）的功率。
5、绘制激光器的I in－P out特性曲线。
6、用两种以上方法确定激光器的阈值功率。
7、计算室温时激光器的I in－P out曲线的斜率。
五. 数据处理思考题LD泵浦Nd:YVO4固体激光器体激光器受激发射的条件是什么？实验二、LD 泵浦Nd:YVO 4固体激光器光斑尺寸的测量 一. 实验目的：1：了解基模激光光束的传播特性及其横截面光强的高斯分布特性2：掌握刀口法逐点测量法测量光斑尺寸的原理方法3：掌握激光基模判断方法及其数据拟合方法二. 实验原理：在许多应用激光的场合都希望激光光斑的光强分布是均匀的，但是实际的光强分布是不均匀的．在各种不同光强分布形式中，基横模的光强分布不均匀性最小，因此需要激光器工作在基横模状态．激光是现代光学的重要组成部分，让学生掌握研究激光基横模的实验原理和方法是非常必要的．过去研究激光的基横模是用扫描法，本文介绍一种称为刀口法的实验研究方法．这种方法能够验证激光基横模的光强分布是高斯分布，能够方便地测定光斑的大小。
1. 光强分布和光斑大小：激光在谐振腔内振荡的过程中．在光束横截面上的光强形成各种不同形式的稳定分布．在光束横截面上的这种稳定分布，称为激光束的横向模式．简称横模。
取激光器的轴向为直角坐标系的z 轴，以谐振腔的中心为原点，并在与主轴z 垂直的平面上取x 轴和y 轴，用符号TEM nm 。
来表示各种横向模式．这里m,n 均为正整敷，分别表示在x 轴和y 轴方向上光强为零的那些零点的序数，称为模式序数。
基横模是光斑中间没有光强为零的光斑，称为TEM 00模；而TEM 10模则表示在x 方向上有一个光强为零的光斑；TEM 01模表示在y 方向上有一个光强为零的光斑；以此类推，模式序数m,n 越大．光斑图形中光强为零的数目就越多。
基横模的光强分布不均匀性最小是显而易见的．激光束基横模的光强分布是高斯分布，在垂直于z 轴的xy 平面上的光强分布I(x,y)为])(2exp[2),(22220W y x W P y x I +-=π (1) 或者])(2exp[),(2220Wy x I y x I +-= （2） 其中P 0为光束的总功率，I 0为光束截面上的中央最大光强，W 称为光斑半径，它定义为光强衰减到中央最大光强的l/e 2 的位置与z 轴之间的距离，称为半宽度。