激光产生的条件
产生激光需要满足以下三个基本条件:
1. **粒子数反转** :在激光介质中,需要有一定数量的粒子处于激发态,这样当外来光子通过时,可以通过受激辐射产生更多的相同频率、相同方向和相同相位的光子。
2. **亚稳态能级** :工作物质必须具有亚稳态能级,即存在能量比基态稍高的状态,使得电子可以吸收能量跃迁到这个状态,并在返回基态时发射光子。
3. **谐振腔** :为了使光子在腔中振荡并放大,需要一个光学谐振腔,通常由两面相对放置且互相平行的反射镜构成。光子在腔内来回反射,通过增益介质被放大,最终形成具备相干条件的激光。
除此之外,激光的产生还可能涉及其他因素,如泵浦源(激发工作物质到高能级)、模式竞争(在激光器中筛选特定模式)和稳定性(确保激光输出质量稳定)等。
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