《光源与激光器》PPT课件

《《光源与激光器》PPT课件》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、光与现代科技讲座第二章光源与激光器光与现代科技讲座云南大学信息学院通信工程系宗容zongrong@ynu.edu.cn13700687824第二章光源与激光器光与现代科技光与现代科技讲座第一章绪论2第二章光源与激光器2第三章光纤与光学传感技术4第四章激光在现代医学中的应用4第五章激光在军事技术中的应用4第六章激光在现代工业和加工中的应用4第七章光与信息技术4第八章光通信技术与网络6第九章光学成像、全息与显示技术2第十章光电集成与纳米技术2第二章光源与激光器§2.1光源及其特性1.光源的类别2.光源的基本特性参数3

2、.激光的基本特性；§2.2激光辐射原理1.跃迁和辐射2.激光器的基本构成3.激活粒子的能级系统4.激光输出模式§2.3激光器的类型1.气体激光器2.固体激光器3.染料激光器4.半导体激光器5.光纤激光器§2.1光源及其特性发光是由于自发辐射或受激辐射导致的。凡是能辐射光波的物体均为光源按照光源的性质，光源可分为自然光源和人造光源、相干光源和非相干光源等。自然光源：是自然界中存在的，如太阳、恒星等人造光源：是人为地将各种形式的能量，如热能、电能、化学能转换为光辐射能的器件，其中利用电能产生光辐射的器件称为电光源，如

3、激光器等相干光源：频率相同、振动方向相同，相位差恒定的光源非相干光源1、光源类别2.光源的基本特性参数1.辐射效率和发光效率辐射效率：给定波长范围内，某一光源在单位电功率的作用下产生的辐射通量，称为该光源在规定辐射范围内的辐射效率发光效率：对于可见光范围，某一光源在单位电功率的作用下产生的光通量，称为该光源的发光效率2.光谱功率分布3.空间光强分布4.光源的色温5.光源的颜色1960年一种神奇的光诞生了，它就是激光。什么是激光？激光是受激辐射的光放大，是利用物质受激辐射原理和光放大过程产生出来的一种特殊光。激光的

4、英文名称是Laser，它是英语短语“受激发射光（lightamplificationbystimulatedemissionofradiation）放大”中每个实词第一个字母组成的缩略词，它包含了激光产生的由来。它一出现就创造了许多奇迹，真可谓“一鸣惊人”。二十世纪四大发明：半导体；原子能；计算机；激光激光器的问世使整个自然科学及相关技术发生了天翻地覆的变化，它正在做着人们昨天无法想象的事情，明天定将做出更多人们今天无法想象的事情！让我们关注身边的科技，不断的学习和探索。高方向性颜色极纯-单色性强相干性强，3.激

5、光的特性高强度，高亮度；激光是一种特殊光，与普通光相比，有以下四个主要特点：普通光源（太阳、白炽灯或荧光灯）向四面八方发光，而激光的发光方向可以限制在小于几个毫弧度立体角内，这就使得在照射方向上的照度提高千万倍。激光准直、导向和测距就是利用方向性好这一特性激光束发散角小，接近衍射极限，约为10-3rad量级，对应的主体角在10-6sr量级。普通光源发出的光辐射沿4立体角分布，比激光束大106倍。激光束是高度平行的光束。1.方向性好它发射出去的光，基本上是一条直的平行光束。α光束发散角=2α探照灯：35毫弧度≈1

6、度激光：10-2毫弧度sr激光的高方向性具有单一频率的光波称为单色光。任何光源所发出的光波都有一定的频率（或波长范围，在此范围内，各种频率（或波长）所对应的强度是不同的。波长所对应的波长范围越窄，光的单色性越好谱线宽度：通常用强度下降到的两点之间的波长范围：谱线宽度是标志谱线单色性好坏的物理量单色光：2.单色性好。光波的单色性可表示为氦氖激光的单色性比单色性最好的普通光源，如氪灯好倍。谱线宽度中心波长=激光问世前，最好的单色光是氪灯发出的光，而激光比氪灯光的单色性高出几十万倍。激光的颜色极纯——单色性强光是一种电

7、磁波。光的颜色取决于它的波长。普通光源发出的光通常包含着各种波长，是各种颜色光的混合。太阳光包含红、登、黄、绿、青、蓝、紫七种颜色的可见光及红外光、紫外光等不可见光。而某种激光的波长，只集中在十分窄的光谱波段或频率范围内。如氦氖激光的波长为632.8纳米，其波长变化范围不到万分之一纳米。由于激光的单色性好，为精密度仪器测量和激励某些化学反应等科学实验提供了极为有利的手段。激光器能产生宽度极窄的光脉冲，使用开关的激光器，可输出脉宽10-9s左右的光脉冲，使用锁模技术，可产生10-14s的光脉冲。由于能量被集中在极

8、短的时间内发射出来，因此光功率极高。3.高强度和高亮度。激光是当代最亮的光源，只有氢弹爆炸瞬间强烈的闪光才能与它相比拟。太阳光亮度大约是103瓦／（厘米2.球面度），而一台大功率激光器的输出光亮度经太阳光高出7～14个数量级，即激光的亮度比太阳表面的亮度高几百亿倍，一台普通的红宝石激光器发出激光亮度，比太阳亮度高8个数量级(几千万倍）强激光甚至可产生上亿度的高温。尽管激光