《激光原理与激光器》PPT课件

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1、1.4Lasercharacteristicsspectrallybroaddivergentcan’tbefocusedtightlynotveryintenseincoherentverymonochromaticdoesnotdivergeasfastcanbefocusedtightlycanbeextremelyintensespatialcoherence(interference)temporallycoherent(beatnotes)Whatisneeded?Moregenerally:gainmediumpump->far

2、fromthermalequilibriumfeedback(resonator,mirrors,cavity)发散非相干单色干涉反馈（谐振器，镜子，腔）：光束的选择性增益物质（激活物质）：单光泵浦源（激励源）：粒子数反转1897年发明法布里—珀罗空腔谐振器20世纪50年代中期，肖洛与美国著名物理学家汤斯共同研究微波激射问题。当汤斯提出受激辐射放大原理时，肖洛第一个提出运用没有侧壁的开放式法布里-珀罗腔作振荡器的设想。1960年，他和汤斯研制出第一台激光器。Fabry-PerotEtalon增益饱和，粒子数不再反转的时候Gain?当受激辐射超

3、过受激吸收和自发辐射的时候，即粒子数发生反转固体（气体、液体）增益物质：三能级，四能级半导体增益物质：直接带隙，间接带隙Loss：损耗简称开腔，全称：开放式光学谐振腔共轴球面腔：稳定腔、不稳腔、临界腔，*不同分子、原子及半导体材料中的电子有不同的ΔE，其中半导体材料的ΔE可变范围很大DifferenttypesoflasersFreeelectronlaser,UCSB(63mm–2.5mm)VCSELarray:verticalcavitysurfaceemittinglaser(850nm)Ti:Sapphirelaser:ultrash

4、ortpulses(30fs)(700-1000nm)Fermi:10-15Picometer:10-12Nanometer:10-9LasercharacteristicsII-Thresholdkinkinoutputpowerspectralnarrowing线宽压缩（线宽变窄）扭结、弯曲Laserhistory1910192019301940195019601970198019902000EinsteinpredictsstimulatedemissionTownesinventsandbuildsfirstMASERSchawlow

5、andTownesproposeLASERMaimanbuildsfirst(ruby)LASERJavaninventsHe-NelaserFaistbuildsquantumcascadelaserNakamurabuildsbluelaserdiodenanowirelaserbuiltatUCBAlferovbuildsfirstheterostructurelaserCDplayerIBMbuildsfirstlaserprinterHallbuildssemiconductorlaserSpectraintroducesTi:Sa

6、pphirelaserfirstfiberopticcommunicationsystem(Chicago)Lasersinscience-http://33tt.com/print.php?articleid=599lasercoolingandtrappinginterferometrylengthmeasurementsbiologicalprocessesultrafastphenomenahttp://www.ic160.com/bbs/2006-1-7/200617181220.htmLasersinmedicine-http:/

7、/33tt.com/print.php?articleid=599correctiveeyesurgeryremovingblemishesgallbladdersurgeryusingfiberopticsLasersineverydaylifebarcodescannershttp://www.barcode-tech.cn/p_0_1.htmllaserprinterslasercuttinglaserwelding....CDplayersbarcodescannershttp://www.barcode-tech.cn/p_0_1.

8、htmlhttp://electronics.howstuffworks.com/cd.htm#http://videos.howstuffworks.com/la