576芯三网合一交接箱陈密益你火页群币 受激吸收的特点是:不是自发的,必须在外来光子的激励下才会产生。外来光子的能量 等于电子跃迁的能级差,hf2=B: E的电子是不稳定的,即使没有外界的作用,也会自发地 午②自发辐射。 处于高能级E跃迁到低能级E上与空穴复合,释放的能量转换为光子辐射出去,这种跃迁称为自发辐 射,如图3-1 (b)所示。半导体发光二极管是按照这种原理工作的。你自发辐射的特点是:发光过程是自发的,辐射出的光子频率、相位和方向都是随机的,输出的是非相干光,光谱范围较宽。
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⑧受激辐射. 处于高能级B:上的电子,受到能量为bf:的外来光子激发时,使电子被追跃迁到低能级E上与空穴复合,同时释放出个与外来光子同频率、同相位、同偏振方向、同传播方向的光子(称为全同光子).由于这个过程是在外来光子的激发 下产生的,所以这种跃迁称为受激辐射,如图3-1 (c)所示。半导体激光器是按照这种原理工作的。受激辐射的特点是:发光过程不是自发的,而是受外来光子的激发引起的。辐射出的光子是外来光子的全同光子,可实现光放大,输出的光是相干光,光谱范围较窄。

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江重事实上,上述物质与光子之间相互作用的三种基本过程总是同时存在的,只要其中一种过程预先设法受到控制,就可设计出相应的器件应用于光电转换技术中。例如,光电检测器利用了受激吸收原理,发光二极管和激光器则分别利用了自发和受激辐射原理。(4)粒子数反转分布与光的放大要使光产生振荡,必须先使光得到放大,而产生光放大的前提是物质中的受激辐射必须大于受激吸收。因此,受激辐射是产生激光的关键。

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知由于物质中的电子是按一定规律占据能级的。由物理学知道,在正常分布状态下,即热平衡状态下,低能级上的电子多,高能级上的电子少。如设低能级上的粒子密度为N,高能级上的粒子密度为N2,在正常状态下,N>N,那么,在单位时间内,从高能级跃迁到低能级上的粒子数,总是少于从低能级跃迁到高能级上的粒子数,因此,总是受激吸收大于受激辐射。即在热平衡条件下,物质不可能有光的放大作用。

如要想物质能够产生光的放大, 就必须使受激辐射大于受激吸收,也就是使N2>N (高能级上的电子数多于低能级上的电子数),这种粒子数的反常态分布称为粒子(电子)数反转分布。因此,粒子数反转分布状态是使物质产生光放大而发光的首要条件。进您受①申在外界足够强的激励源(称为泵浦源)下,能形成粒子数反转分布的工作物质,称为激活物质或增益物质。可以利用适当的半导体材料作激光工作物质制造出半导体光源。

2. 激光器的工作原理.步严产生囊先董根临潮。构成个微光报荡器必须具备的部件有,怀强石能康气作物质(激活物质)必须有能够完成斯零按排无粒于数反转分布状态的激励源(泵浦源):D能够产牛选择及反馈作用的光学诺报腔,工作物质基限工作物质实现粒子数反转分布。招产生展时以是气体、液体或因体。工作物质在泵浦源的激发下, (2) 梨浦源分布,是产生激光的前提。

使工作物质使粒于数从低能员在打工数反转分布的外界激励源,称为泵浦源。物质在泵浦源的作用下,有光的故很获迁到高能级,使得N>N.在这种情况下,受激辐射大于受激吸收从而有光的放大作用。这时的工作物质已被激话,成为激话物成成增监物质。(3)光学谱振腔承活物质只能使光放大。只有把激活物质置于光学谢报腔中,以提供必要的反馈及对光的频率和方向进行选择,才能获得连续的光放大和激光报藕输出.①光学谐振腔的结构在激活物质两端的适当位置,放置两个反射系数分别为n和六的平行反射镜M.和M.就构成了较简单的光学谐振腔。如果反射镜是平面镜,则称为球面腔,如图3-2所示。







