激光原理及应用名词解释大题知识点总结考试专用
激光原理考试基本概念

第一章1、激光与普通光源相比有三个主要特点:方向性好,相干性好,亮度高。
2、激光主要是光的受激辐射,普通光源主要光的自发辐射。
3、光的一个基本性质就是具有波粒二象性。
光波是一种电磁波,是一种横波。
4、常用电磁波在可见光或接近可见光的范围,波长为~30口叫其相应频率为10^15^10^1305、具有单一频率的平面波叫作单色平面波,如果频率宽度△ v<Xv 时,这种波叫作准单色波。
6、原子处于最低的能级状态称为基态,能量高于基态的其他能级状态叫作激发态。
7、两个或两个以上的不同运动状态的电子可以具有相同的能级,这样的能级叫作简并能级。
8、同一能级所对应的不同电子运动状态的数目,叫作简并度,用字母g表示。
9、辐射跃迁选择定则(本质:状态一定要改变),原子辐射或吸收光子,不是在任意两能级之间跃迁,能级之间必须满足下述选择定则:a、跃迂必须改变奇偶态;b、AJ=0, ±1 (J二0TJ二0除外);对于采用LS耦合的原子还必须满足下列选择定则:c、AL=O, ±1 (L二OTL二0 除外);d、AS=O,即跃迁时S不能发生改变。
10、大量原子所组成的系统在热平衡状态下,原子数按能级分布服从玻耳兹曼定律。
1K处于高能态的粒子数总是小于处在低能态的粒子数,这是热平衡情况的一般规律。
12、因发射或吸收光子从而使原子造成能级间跃迁的现象叫作辐射跃迁,必须满足辐射跃迁选择定则。
13、光与物质的相互作用有三种不同的基本过程:自发辐射,受激辐射,和受激吸收。
14、普通光源中自发辐射起主要作用,激光工作过程中受激辐射起主要作用。
15、与外界无关的、自发进行的辐射称为自发辐射。
自发辐射的光是非相干光。
16、能级平均寿命等于自发跃迁几率的倒数。
17、受激辐射的特点是:a、只有外来光子的能量hv=E2-E1时,才能引起受激辐射。
b、受激辐射所发出的的光子与外来光子的特性完全相同(频率相同,相位相同,偏振方向相同,传播方向相同)。
激光原理复习知识点

一 名词解释1. 损耗系数及振荡条件:0)(m ≥-=ααS o I g I ,即α≥o g 。
α为包括放大器损耗和谐振腔损耗在内的平均损耗系数。
2. 线型函数:引入谱线的线型函数p v p v v )(),(g 0~=,线型函数的单位是S ,括号中的0v 表示线型函数的中心频率,且有⎰+∞∞-=1),(g 0~v v ,并在0v 加减2v ∆时下降至最大值的一半。
按上式定义的v∆称为谱线宽度。
3. 多普勒加宽:多普勒加宽是由于做热运动的发光原子所发出的辐射的多普勒频移所引起的加宽。
4. 纵模竞争效应:在均匀加宽激光器中,几个满足阈值条件的纵模在震荡过程中互相竞争,结果总是靠近中心频率0v 的一个纵模得胜,形成稳定振荡,其他纵模都被抑制而熄灭的现象。
5. 谐振腔的Q 值:无论是LC 振荡回路,还是光频谐振腔,都采用品质因数Q 值来标识腔的特性。
定义p v P w Q ξπξ2==。
ξ为储存在腔内的总能量,p 为单位时间内损耗的总能量。
v 为腔内电磁场的振荡频率。
6. 兰姆凹陷:单模输出功率P 与单模频率q v 的关系曲线,在单模频率等于0的时候有一凹陷,称作兰姆凹陷。
7. 锁模:一般非均匀加宽激光器如果不采取特殊的选模措施,总是得到多纵模输出,并且由于空间烧孔效应,均匀加宽激光器的输出也往往具有多个纵模,但如果使各个振荡的纵模模式的频率间隔保持一定,并具有确定的相位关系,则激光器输出的是一列时间间隔一定的超短脉冲。
这种使激光器获得更窄得脉冲技术称为锁模。
8. 光波模:在自由空间具有任意波矢K 的单色平面波都可以存在,但在一个有边界条件限制的空间V内,只能存在一系列独立的具有特定波矢k 的平面单色驻波;这种能够存在腔内的驻波成为光波模。
9. 注入锁定:用一束弱的性能优良的激光注入一自由运转的激光器中,控制一个强激光器输出光束的光谱特性及空间特性的锁定现象。
(分为连续激光器的注入锁定和脉冲激光器的注入锁定)。
激光原理及应用的试题库

激光原理及应用的试题库
一、激光原理
•激光的定义及基本特性
•激光的产生原理
•激光的工作性能指标
•激光的发展历程
二、激光的应用
2.1 激光在医学领域的应用
•激光在眼科手术中的应用
•激光在皮肤美容中的应用
•激光在牙科治疗中的应用
2.2 激光在通信领域的应用
•激光在光纤通信中的应用
•激光在无线通信中的应用
•激光在卫星通信中的应用
2.3 激光在制造业的应用
•激光在激光切割中的应用
•激光在激光焊接中的应用
•激光在激光打标中的应用
2.4 激光在科研领域的应用
•激光在物理实验中的应用
•激光在化学实验中的应用
•激光在生物实验中的应用
三、激光原理及应用的试题
3.1 激光原理试题
1.什么是激光? 写出激光的定义及基本特性。
2.请简要描述激光的产生原理。
3.列举并解释激光的工作性能指标。
4.描述激光的发展历程。
3.2 激光应用试题
1.激光在眼科手术中的应用有哪些? 请简要描述其原理。
2.激光在光纤通信中的作用是什么? 请简要解释。
3.你了解哪些激光在制造业中的应用? 请简单列举并描述一项。
4.举例说明激光在科学研究中的应用。
四、总结
•概述激光原理及基本特性
•简述激光在不同领域的应用
•介绍激光原理及应用的试题
•强调激光技术的重要性及发展前景。
激光原理及应用

激光原理及应用近年来,激光技术已经渗透到我们的日常生活中。
无论是医疗、军事、电子、半导体等行业,都离不开激光技术的应用。
那么,什么是激光?激光有哪些应用呢?本文将从原理和应用两个方面,为您介绍激光技术。
一、激光的原理激光是光的一种,它具有单色性、相干性和高直线性。
从物理学的角度来理解,激光是利用物质放射出能量的过程,其放射过程是在一定的能级结构下进行的。
1.激光的放大原理激光的放大来自于物质在两个能级之间跃迁的辐射。
一般来说,能够产生激光的有两种:一种是固体激光,包括了晶体激光、玻璃激光等;另一种是气体激光,包括了He-Ne激光、氩离子激光等。
它们放出的光线波长不同,普遍在几百纳米到几微米之间。
放大过程中,光线进入放大器后,通过能级结构跃迁过程向加入能量,从而放大了光线,使它得到了更高的能量。
而放大过程的根本机理在于,多个光子通过能级跃迁后,将激励一个带有更高能量的光子,使其跃迁至更高的能级状态,从而实现了对光线的放大。
2.激光的无衰减传输激光具有无衰减传输的特性,这意味着,激光传输距离可以远达几百公里,甚至上千公里。
这一特性在通信、军事等领域得到了广泛应用。
3.激光的相干性激光具有非常高的相干性,它的相位一致性很高,不同光束之间的相位差异非常小,因此可以形成干涉图案。
在光学干涉仪、激光测量、光学成像等领域得到了广泛应用。
二、激光的应用激光在医疗、半导体、电子、军事等领域中都有广泛应用。
下面将从医疗、制造业、军事三个方面介绍激光的应用。
1.激光在医疗领域中的应用激光在医疗领域的应用极为广泛。
激光可以通过切割、钻孔、焊接等方式,帮助医生完成手术。
同时,激光还可以用于治疗、美容等,如激光去斑、激光祛痘、激光除皱等。
激光治疗相较于传统的手术方式来说,具有创伤小、恢复快、无出血等优点。
2.激光在制造业领域中的应用激光在制造业领域的应用也是非常广泛的。
激光可以对金属、陶瓷、玻璃等材料进行细微加工,如切割、钻孔、打标等。
激光原理期末考试题及答案

激光原理期末考试题及答案# 激光原理期末考试题及答案一、选择题(每题2分,共20分)1. 激光的产生需要满足以下哪个条件?A. 粒子数反转B. 增益介质C. 光学谐振腔D. 所有以上答案:D2. 激光的三个主要特性是什么?A. 单色性、方向性、相干性B. 单色性、亮度、相干性C. 亮度、方向性、相干性D. 单色性、亮度、方向性答案:A3. 以下哪个不是激光器的类型?A. 固体激光器B. 气体激光器C. 半导体激光器D. 热激光器答案:D4. 激光器中的泵浦过程是指什么?A. 将能量注入工作介质B. 将工作介质加热C. 将工作介质冷却D. 将工作介质的粒子数反转答案:A5. 激光器的谐振腔的作用是什么?A. 提供能量B. 储存能量C. 提供反馈D. 吸收能量答案:C6. 激光的相干长度是指什么?A. 激光的波长B. 激光的脉冲宽度C. 激光的相干时间D. 激光的传播距离答案:D7. 激光的调Q技术主要用来实现什么?A. 增加激光的功率B. 增加激光的频率C. 增加激光的亮度D. 增加激光的相干性答案:A8. 激光冷却技术可以用来实现什么?A. 降低物体的温度B. 增加物体的温度C. 保持物体的温度D. 测量物体的温度答案:A9. 激光在医学中的应用主要包括哪些方面?A. 切割、焊接、诊断B. 诊断、治疗、美容C. 美容、诊断、焊接D. 切割、治疗、美容答案:D10. 激光测距的原理是什么?A. 利用激光的单色性B. 利用激光的方向性C. 利用激光的相干性D. 利用激光的高亮度答案:C二、简答题(每题10分,共30分)1. 简述激光的产生原理。
答案:激光的产生原理基于受激辐射。
在激光器中,工作介质被泵浦至高能级,形成粒子数反转。
当处于高能级的粒子受到外部光子的激发时,会以受激辐射的方式释放光子,这些光子与激发它们的光子具有相同的频率、相位和方向。
这些光子在光学谐振腔中来回反射,通过增益介质时不断被放大,最终形成具有高度单色性、相干性和方向性的激光束。
激光原理知识点总结

激光原理知识点总结哎哟喂,聊起激光原理,那可是科技界里的一颗璀璨明珠,既神秘又迷人。
咱们不说那些高深莫测的术语,就用大白话,让大伙儿都能听得津津有味。
想象一下,你手里握着一束光,这可不是普通的光,它是激光——那个“光中之王”,笔直得跟高速公路上的箭头似的,不拐弯、不分散,一股脑儿往前冲。
这背后啊,藏着几个关键的小秘密,咱们一一揭开。
首先,得有个“光源大佬”坐镇,这家伙得能释放出大量的光子,就像过年时放的烟花,一次性“啪”地炸出好多亮点。
不过,激光的光子可不是乱窜的,它们得有个“领队”来指挥,这个领队就是“谐振腔”。
谐振腔就像个回音壁,光子们进去后,只能按照特定的路线跳来跳去,直到它们整齐划一,步调一致。
然后呢,还得有个“筛选器”,专门挑出那些“同频共振”的光子,让它们继续前行,其他的嘛,就统统淘汰出局。
这个过程,就像是咱们参加选秀节目,只有唱得最好的、跳得最炫的才能留下来,成为万众瞩目的明星。
激光就这么诞生了,它一出世就带着一股子“牛气冲天”的劲儿。
为啥呢?因为它实在是太强了!强度大、方向性好、单色性纯,简直就是光界的“三好学生”。
你拿个激光笔照一下,远处的物体立马就变得亮堂堂的,就像被施了魔法一样。
而且啊,激光还是个多才多艺的家伙。
在医疗上,它能精准地切割肿瘤,就像个微型手术刀;在工业上,它能焊接金属、打孔、雕刻,比传统的工具快多了,也精准多了。
还有啊,激光还能用来传输信息,让咱们的网络更快、更稳定。
说到这儿,你是不是觉得激光就像是科技界的“万金油”,哪儿都能用得上?没错,激光就是这么神奇,它让我们的生活变得更加丰富多彩。
下次当你看到激光的时候,不妨多留意一下,感受一下这股来自光的力量吧!。
激光原理及应用共20页文档

• 外光路可配置4倍扩束系统,保证光束的准直性。
2.振镜扫描聚焦系统
• 其工作原理是将激光束入射到扫描镜上,用计算 机控制扫描镜的反射角度来达到激光束的偏转, 从而使激光聚焦点沿与玻璃边沿平行方向扫描输 出激光,将表面膜层清除;
• 扫描器的直线扫描速度最大可达7000mm/s。通过 调节振镜头的上下位置调节激光光斑直径大小;
• 晶体腔:产生最原始的激光(包含YAG晶体,LED光源,电源); • 全反光镜:使光完全反射回去,增大光强度; • 半反射镜:反射75%的光,只有满足一定直线性,能量和波长的光才能通过,大约25%; • Q-Switch:分X轴和Y轴,控制激光输出能量,得到能量较强,持续时间较长的光束; • 功率计:量测输出的激光能量大小; • Shutter:控制激光输出的一个开关。
• 振镜就能在微机的控制下,沿与玻璃边缘平行方向扫描输出激光,清 除边缘表面膜层。清边宽度为10mm。
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• 谐振腔:加强介质中的受激辐射,通常由两块与工作介质轴线垂直的平面或凹球面 反射镜构成。工作介质实现了粒子数反转后就能产生光放大。谐振腔的作用是选择 频率一定、方向一致的光作最优先的放大,把其它频率和方向的光加以抑制。
• 激发源:要是工作物质成为激活态,需要外界激励作用。一般有光泵式,电激励式, 化学式。
激光扫边原理——激光控制系统
声光电源
计算机系统
反Q 射开 镜关
激光腔
输扩 出束 镜镜
冷却系统
激光电源
扫描振镜 聚焦系统 运动工作台
1.扩束系统
• 扩束镜是能够改变激光光束直径和发散角的透镜组件,也称准直镜,通常由 共焦的两个透镜:一个负(凹)透镜和正(凸)透镜组成;
激光原理及应用

激光原理及应用在当今科技飞速发展的时代,激光已经成为了一项至关重要的技术,广泛应用于我们生活的方方面面。
从医疗领域的微创手术,到通信行业的高速数据传输,再到工业生产中的精确加工,激光的身影无处不在。
那么,究竟什么是激光?它又是如何工作的?又有着哪些令人惊叹的应用呢?让我们一起来探索激光的奥秘。
激光,全称为“受激辐射光放大”(Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation),它的产生基于量子力学的原理。
简单来说,激光的产生需要三个关键要素:工作物质、激励能源和光学谐振腔。
工作物质是能够产生激光的物质基础,它可以是气体、液体或固体。
在工作物质中,存在着大量的原子或分子,这些原子或分子具有特定的能级结构。
激励能源的作用是为工作物质中的原子或分子提供能量,使其从低能级跃迁到高能级,形成粒子数反转分布。
当处于高能级的粒子数多于低能级的粒子数时,就为激光的产生创造了条件。
光学谐振腔则是激光能够形成高亮度、高方向性和高单色性光束的关键。
它由两块反射镜组成,一块全反射镜和一块部分反射镜。
工作物质放置在谐振腔内,当受激辐射产生的光子在谐振腔内来回反射时,会不断地得到放大,只有那些满足谐振腔共振条件的光子才能形成稳定的激光输出。
激光具有许多独特的性质,这使得它在众多领域中发挥着重要的作用。
首先,激光具有极高的亮度。
这意味着它能够在短时间内集中释放出巨大的能量。
例如,在工业加工中,激光可以用于切割、焊接和打孔等操作。
相比于传统的加工方法,激光加工具有精度高、速度快、热影响区小等优点。
无论是切割坚硬的金属材料,还是加工精细的电子元件,激光都能轻松胜任。
其次,激光具有很好的方向性。
激光束几乎是平行的,发散角非常小。
这使得激光能够在远距离传输时保持较高的能量密度,因此在通信、测距和雷达等领域有着广泛的应用。
在通信领域,激光通信能够实现高速、大容量的数据传输,为信息社会的发展提供了有力的支持。
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第一章1、自发辐射:在没有外界影响时,它们会自发的从高能级E2向低能级E1跃迁,同时放出能量为hu的光子,这种与外界影响无关的、自发进行的辐射称为自发辐射。
2、受激辐射:如果原子系统的两个能级E2和E1满足辐射跃迁选择定则,当受到外来能量hu=E2-E1的光照射时,处在E2能级的原子有可能受到外来光的激励作用而跃迁到较低的能级E1上去,同时发射一个与外来光子完全相同的光子。
3、自发辐射和受激辐射的区别:①自发辐射是非相干光,受激辐射是相干光。
②自发辐射跃迁几率就是自发辐射本身,而受激辐射的跃迁几率决定于受激辐射系数与外来光单色辐射能量密度的乘积。
③当受激辐射系数B21一定时,外来光的单色辐射能量密度越大,受激辐射几率越高。
4、受激吸收:处于低能级E1的原子受到一个外来光子的激励作用,完全吸收该光子的能量而跃迁到高能级E2的过程,叫作受激吸收。
5、自发辐射、受激辐射、受激吸收之间的关系:在光和大量原子系统的相互作用中,三者之间三种过程是同时发生的。
A21n2dt+B21n2ρvdt=B12n1ρvdt(自发辐射光子数+受激辐射光子数=受激吸收光子数)6、自然增宽:在不受外界影响时,处于激发态的粒子会自发的向低能态跃迁。
也就是说,在自发辐射发光过程中,能量不断衰减,电偶极子的正负中心不再做简谐振动,从而导致光谱线有一定的宽度,叫做自然增宽。
(洛伦兹线型函数)7、均匀增宽介质和非均匀增宽介质的区别:均匀增宽:(1)自然加宽(普遍存在,但在固体工作物质中可忽略)—源于不确定性原理(2)碰撞加宽(存在于气体工作物质中)—源于气体分子碰撞导致的上能级粒子寿命变化(3)晶格振动加宽(存在于固体工作物质中)—源于固体中激光工作粒子在晶格附近的热振动。
非均匀增宽:(1)多普勒加宽(存在于气体工作物质中)——源于工作物质不断地运动而产生的多普勒频移(2)晶格缺陷加宽(存在于固体工作物质中)——源于固体加工时内部产生的晶格缺陷导致工作粒子所处状态不完全相同8、光谱线宽度:通常定义Δv=v2-v1,即相对光强为最大值的1/2处的频率间隔叫做光谱线的半(值)宽度,简称光谱线宽度。
9、碰撞增宽:是由于发光原子间的相互作用造成的,对于气体激光器而言,由于大量气体做无规则的热运动,他们之间会频繁地发生碰撞,结果是原来处于激发状态的原子有可能无辐射跃迁到其他能级,这也就相当于缩短了原子激发状态的寿命,使原子发光中断或光波相位发生突变,这种由于原子碰撞引起的增宽称为碰撞增宽。
(洛伦兹线型函数)10、多普勒增宽:在大量同类原子发光时,气体原子的热运动是无规则的,原子的运动速度各不相同,不同速度的原子所发出的光被接收时的频率也不同,因而引起谱线频率增宽。
(高斯线型函数)11、均匀增宽:光源中每个发光粒子由于某种物理因素的影响,使光谱线在原来的自然线宽基础上又加宽了,而中心频率保持不变,每一发光粒子对谱线加宽完全一样,不能把线型函数上的某一特定频率和某些特定粒子联系起来。
12、非均匀增宽:由于某些物理因素的影响,使得光源中某些发光粒子的中心频率发生变化,不同发光粒子因所处物理环境不同,造成中心频率的变化也不同,这样就会使各个发光粒子光谱线叠加而成的光源光谱线会加宽,光谱线的线型函数不再与单个粒子的光谱线线型函数相同,取决于各个发光粒子中心频率的分布,这种谱线加宽称为非均匀加宽。
13、非均匀加宽的特点:原子体系中不同发光粒子只对谱线内与其表现中心频率相应的部分有贡献。
14、非均匀加宽最典型的代表就是气体激光器中的多普勒增宽。
15、激光产生必须具备的三个条件:①有提供放大作用的增益介质作为激光工作物质,其激活粒子(原子、分子、离子)有适合于产生受激辐射的能级结构②有外界激励源,将下能级的粒子抽运到上能级,使激光上下能级之间产生粒子数反转③有光学谐振腔,增长激活介质的工作长度,控制光束的传播方向,选择被放大的受激辐射光频率以提高单色性。
16、光学谐振腔:光波在其中来回反射从而提供光能反馈的空腔。
激光器的必要组成部分,通常由两块与激活介质轴线垂直的平面或凹球面反射镜构成。
17、光学谐振腔的作用:提高光能密度,控制光的传播方向,输出有极好的方向性。
18、激光的特点:方向性好,相干性好,亮度高。
第二章1、共轴球面腔的稳定性条件: 0<(1-L/R1)(1-L/R2)<12、稳定腔:双凹稳定腔、平凹稳定腔、凹凸稳定腔、共焦腔、半共焦腔。
临界腔:平行平面腔、共心腔、半共心腔。
3、小信号工作状态:参数Δn^0对应着激光谐振腔尚未发出激光时的状态叫做小信号工作状态,而参数Δn^0就被称作是小信号工作时的粒子数密度反转分布。
4、均匀增宽型介质粒子数密度反转分布的饱和效应:当腔内光强的影响不能忽略时,粒子数密度反转分布值将随光强的增加而减小的现象。
5、均匀增宽介质的增益系数G :标志介质受激放大能力的物理量。
6、均匀增宽介质的增益饱和:在抽运速率一定的条件下,当入射光的光强很弱时,增益系数是一个常数;当入射光强增大到一定程度后,增益系数随光强增大而减小的现象。
7、均匀增宽介质和非均匀增宽介质的增益饱和区别:频率为v1、强度为I 的光波使非均匀增宽型介质发生增益饱和的速率要比对均匀增宽型介质的情况缓慢;光强为I 的光波使均匀增宽型介质对各种频率光波的增益系数都下降同样的倍数,而对非均匀增宽型介质光强为I 的光波只能引起以光波频率为v1为中心频率、频宽范围内的增益系数下降,而且孔内不同频率处增益系数下降的值不同。
8、介质在小信号时的粒子数密度反转分布值:1119、非均匀增宽型介质的小信号增益系数:11110、非均匀增宽型介质稳定情况下的增益饱和:在非均匀增宽型介质中,频率为v1、强度为I 的光波只在附近宽度为(I+I/Is )Δv 的范围内有增益饱和作用。
11、激光器的损耗分类:增益介质内部损耗和镜面损耗。
12、增益介质内部损耗:由于成分不均匀、粒子数密度不均匀或有缺陷而使光产生折射、散射,使部分光波偏离原来的传播方向,以及其他对光能的吸收,造成光能量损耗。
13、镜面损耗:镜面的散射、吸收,由于光的衍射便光束扩散到反射镜面以外造成的损耗以及由镜面上透射出去作为激光器的有用输出部分。
14、形成激光所要求的增益系数的条件为(阈值条件)(增益与损耗关系)G>=a 总 G 阈=G^0/1+IM/Is =a 总。
第三章1、自再现模:开腔镜面上的经一次往返能再现的稳态场分布称为开腔的自再现摸。
2、纵模序数:Vmnq =qc/2uL3、纵模频率间隔:△Vq =Vq+1-Vq =c/2uL4、00TEM 是基横模,当m =0,n =0时,基横模TEM00场分布为πλ/000022L y x e C u +-=可见镜面上的场分布与镜面的半宽度a 无关,沿横向的分布是高斯型分布。
5、方形镜共焦腔单程附加相移为2/)1(πφ++=∆n m mn ,可见其附加相位超前,其超前量随横模阶数而变。
6、高斯光束①束腰半径②相位分布③远场发散角④高亮度⑤波阵面曲率半径⑥光束有效截面半径⑦镜面光束半径7、稳定球面腔与等价对称共焦腔关系:任意一个满足稳定性条件的球面腔只可唯一的与一个对称共焦腔等价。
8、均匀增宽型介质与非均匀增宽型介质区别:非均匀增宽型介质对腔内各纵模的增益系数仅受本纵模光强的影响,基本上与其他纵模的光强无关。
第四章1、纵模竞争:通过增益的饱和效应,使某个纵模逐渐把别的纵模的振荡抑制下去,最后只剩下该纵模的振荡的现象。
2、单纵模选取的方法:短腔法、法布里—珀罗标准具法、三反射镜法。
3、短腔法:缩短腔长,使△vq的宽度大于增益曲线阈值以上所对应的宽度。
4、短腔法优缺点:优点:方法简单。
缺点:腔长受到限制,工作物质长度受限制,从而限制输出功率。
当谱线荧光宽度很宽时,就要使腔长很短,激光工作物质的长度则要缩短,难于实现粒子数反转和激光输出。
5、法布里-珀罗:在外腔激光器的谐振腔内,沿几乎垂直于腔的轴方向插入一个法布里-珀罗标准具。
6、法布里—珀罗标准具法优缺点:由于标准具总要带来透射损失,因此此方法对低增益激光器不太合适,但对高增益激光器十分有效.7、损耗分为两种:与横模阶数有关的衍射损耗、其他损耗。
8、单横模选取:光阑法、聚焦光阑法、腔内望远镜法9、激光调制:利用激光作为载波携带低频信号进行调制的过程。
10、激光调制分为内调制、外调制。
调制方法有强度调制,相位调制11、电光强度调制:利用晶体的电光效应,可控制光在传播过程中的强度12、电光相位调制:外加电场产生的光电效应不再对光强进行调制,而是改变偏振光的相位13、偏转技术的分类:机械偏转、电光偏转、声光偏转。
14、机械偏转:是利用反射镜或棱镜等光学元件的旋转或振动,改变反射光或折射光的方向,从而获得光束偏转的方法。
15、电光偏转:利用泡克耳斯效应,通过施加在电光晶体上的电场来改变晶体的折射率,使光束偏转。
16、声光效应:超声波通过介质时会造成介质的局部压缩和伸长而产生弹性应变,该应变随时间和空间作周期性变化,使介质出现疏密相同的现象,如同一个相位光栅。
当光通过这一受到超声波扰动的介质时就会发生衍射现象,这种现象称为声光效应。
17、衍射光最强条件:是入射光满足布拉格条件。
18、品质因数Q:激光谐振腔的性能指标,与中介质的增益系数无关。
(谐振腔的损耗大,Q 值低,损耗小,Q值高;与腔长无关)19、Q与单程损耗:Q=2πW/P=2π/λa总20、调Q的原理:当激光上能级积累的反转粒子数不多时,人为地控制激光器阈值,使其很高,抑制激光振荡的产生。
在这种情况下,由于光束的激励,激光上能级将不断地积累粒行子数。
当反转粒子数达到最大数量时,突然降低激光器的阈值。
此时亚稳态上的粒子的能量很快转换为光子能力,光子像雪崩-样以极高的速率增长,输出峰值功率高、宽度窄的激光巨脉冲。
21、调Q的分类:1)电光调Q:利用晶体的电光效应作为Q开关的原件,(控制反射损耗)。
2)声光调Q:在激光谐振腔内放置声光偏转器,当光通过介质中的超声场时,由于衍射造成的光偏折,就会增加损耗而改变Q值,(控制吸收损耗)。
3)染料调Q:利用某种材料对光的吸收系数会随光强变化的特性来达到目的,(控制衍射损耗)。
22、锁模技术:锁模技术是进一步对激光进行特殊的调制,强迫激光器中振荡的各个纵模的相位固定,使各模式相干迭加得到超短脉冲的技术。
锁模技术分类:主动锁模、被动锁模。
1、激光的生物作用机制1)激光的生物效应:激光与生物体相互作用的结果,既可能使激光参量发生改变,也可能使生物组织发生形态或功能的改变,这两类改变都称为激光生物效应。
2)第一类激光生物效应:因生物组织作用使激光参量发生改变的现象。
(激光诊断的依据)第二类激光生物效应:因激光作用使生物组织发生形态或功能的改变的现象。