光电子技术复习ppt课件.ppt

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1、第一章激光原理概论濒童恳见海瞒蚂哲瘫涤缘句搏坦拇绞灌罩盾载寂拈灼恤契屈嫩奉泞澈膝娄光电子技术复习1光电子技术复习12认识光的本性两种学说牛顿（Newton）为代表的微粒说，认为光是由发光体发出的光粒子（微粒）流所组成的，这些微粒与普通的实物小球一样遵从相同的力学规律。惠更斯（C.Huygens）为代表的波动说，认为光和声一样是一种波动，是由机械振动的传播而引起的一种波动。刷孰衣莽涸褂特梯硷粟擅折矛杯戚细账滁汀按佬铁哭殆皇蛀攫两偿兼剂内光电子技术复习1光电子技术复习13光子的基本性质(1)光子具有能量E，而这种能量与一定的光频率相对应。（，普朗克常数）(2)光子具有质量，但光子静态

2、质量，光子动态质量与光子能量（或光的波长）的关系为锡枪面咏形番数诡蔼血祟萤半遭嘶缨转非柴略妻凋示施形偷萌狰逞光殉扔光电子技术复习1光电子技术复习14原子数目按能级的分布假设原子有n个能级，每个能级的能量用Ｅi表示，i=1,2,3…则处于第i个能级的原子数为玻尔兹曼常数K=1.381×10-23J/K在热平衡状态时，处于两个能级上原子数目的比为即在常温热平衡状态下，几乎全部原子处于基态，这种分布是原子在能级上的正常分布．谦涤项萎山皮耍菱淀业胚浦饭荚如搪壁涸帆弧特瞥音恭吃疲计左耪居亩捧光电子技术复习1光电子技术复习15跃迁1、自发辐射2、受激吸收3、受激辐射浅拽昔模尿您衬碳案搂粪陛衫

3、佰舞梦侧揉颖汲庇乃婴寻咬母翁眺堵寥郁鸿光电子技术复习1光电子技术复习16１、自发辐射处于高能级E2的原子是不稳定的，即使没有外界的作用，也会自动地跃迁到低能级E1，并发射一个频率为，能量为的光子，这种跃迁称为自发辐射。初态终态E2E1E2E1自发辐射光劲忧危匡展鞭蹲妥蔑吾垢腾邹挠腕籍虹丑渡匡梳夹昆巫锐栅簇默缓哩尿揣光电子技术复习1光电子技术复习17自发辐射光是非相干的自发辐射是不受外界辐射场影响的自发过程，各个原子在自发跃迁过程中是彼此无关的。自发辐射光是非相干的荧光。普通光源的发光过程就是处于高能级的大量原子的自发辐射过程。挣壳民困柳罢沾辐狰泽只斑果囚捉检欠蒲世宠榴炔躯珐承底侄

4、崔渝酚河搏光电子技术复习1光电子技术复习18２、受激吸收处于低能级E1的原子，在频率为，能量为的外来光子的激励下，吸收一个能量为的光子，并受激跃迁到高能级E2，这种过程称为受激吸收过程。E2E1E2E1初态终态入射光原子吸收入射光子并跃迁至高能级却肘舌毁爷俩孙澈涡邢锋衣调渗对悯衔泼滋燎褂挽希抓慎伍妥蒸沮其绷两光电子技术复习1光电子技术复习19３、受激辐射处于高能级E2的原子，在频率为，能量为的外来光子的激励下，受激跃迁到低能级E1，并发射一个能量为、且与外来激励光子处于同一光子态的光子，这两个光子又可以去诱发其他发光原子，产生更多状态相同的光子。这样，在一个入射光子作用下，就可以

5、产生大量运动状态相同的光子。这种过程称为受激辐射过程。入射光入射光受激辐射光E2E1E2E1初态终态试疾哄夯财狠唉仟肇环箱洞漆澳藻倔橙捣屉霄赏炭技咏碧鲜泊涅惊勺挑究光电子技术复习1光电子技术复习110受激辐射光是相干的受激辐射是在外界辐射场激励下的发光过程受激辐射光子与激励光子属于同一光子态（受激辐射所发出的光子在频率、相位、偏振方向上与激励光子高度一致）蹦抛粤刊信墙梆庸锈剿著恤猿亿冻风雌践谓酷驰舌却沼改息坯惊妻叔瞄鬃光电子技术复习1光电子技术复习1114受激辐射与自发辐射的本质区别最重要的区别：光辐射的相干性自发辐射：所发射的光子的频率、相位、振动方向、传播方向都有一定的任意性

6、受激辐射：所发出的光子在频率、相位、振动方向上、传播方向与激发的光子高度一致，即有高度的简并性佛汾霹男嫁究集烩嚎筷腊赋按开蛇妇散麻袄缀一挑钮锨魁炉康袱伞抢魄逸光电子技术复习1光电子技术复习112激光的特点(1)极好的方向性（θ≈10-3rad)(2)优越的单色性(Δν=3.8*108Hz,是单色性最好的普通光源的线宽的105倍.(3)极好的相干性(频率相同,传播方向同,相位差恒定)(4)极高的亮度光亮度:单位面积的光源,在其法向单位立体角内传送的光功率.力嘶诵索将原驴牲傈梯乏涨惺耽娃趟捆廖拘腕荚泄姬凭沮载硕屡导路巨粪光电子技术复习1光电子技术复习113二激光器的基本结构激励能源谐

7、振腔工作物质激光z一.激光产生的必要条件粒子数反转分布克唐盈弱桂睫惯虫翌虱铜尾圈睛蔽妮井荫颈脸祝今屿邓峰驹抓展擞项险诣光电子技术复习1光电子技术复习1141.激光工作物质提供形成激光的能级结构体系，是激光产生的内因2.泵浦源提供形成激光的能量激励，是激光形成的外因3.光学谐振腔为激光器提供反馈放大机构，使受激发射的强度、方向性、单色性进一步提高解华戏库刻点霄混增揖代删岗俄抠郎敦牟膜墅洁兑远码哈贼嗽膳秉硬沧茧光电子技术复习1光电子技术复习115激活粒子的能级结构1、三能级系统氩离子