產(chǎn)生激光的5個(gè)條件

　　激光在英文中是Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation，意思是受激輻射的光放大�？梢�(jiàn)，受激幅射是產(chǎn)生激光的首要條件，也是必要條件，但還不是充分條件。

　　如果讓這些受激光子一個(gè)一個(gè)地發(fā)射出來(lái)，是不能形成強(qiáng)大的能量的。一般的，電子被激發(fā)到高能級(jí)后，在高能級(jí)上停留的時(shí)間是短暫的。而有些物質(zhì)的電子處于第二能級(jí)E2的時(shí)間較長(zhǎng)，僅次于基態(tài)能級(jí)E1。這個(gè)能級(jí)就叫做亞穩(wěn)能級(jí)。要形成激光，工作物質(zhì)必須具有亞穩(wěn)態(tài)能級(jí)。這是產(chǎn)生激光的第二個(gè)條件。

　　外來(lái)的光子能激發(fā)出光子，產(chǎn)生受激輻射，但也可能被低能級(jí)所吸收。在激光工作物質(zhì)中，受激輻射和受激吸收這兩個(gè)過(guò)程都同時(shí)存在。在常溫下，吸收多于發(fā)射。選擇適當(dāng)?shù)奈镔|(zhì)，使其在亞能級(jí)上的電子比低能級(jí)上的電子還多，即形成粒子數(shù)反轉(zhuǎn)，使受激發(fā)射多于吸收。這是產(chǎn)生激光的第三個(gè)條件。

　　激光器中開(kāi)始產(chǎn)生的光子是自發(fā)輻射產(chǎn)生的，其頻率和方向雜亂無(wú)章。要使頻率單純，方向集中，就必須有一個(gè)振蕩腔。這是產(chǎn)生激光的第四個(gè)條件。通信所用的半導(dǎo)體激光器就是利用半導(dǎo)體前后兩個(gè)端面與空氣之間的折射率不同，形成反射鏡而組成振蕩腔的。

　　這些晶體和諧振腔都會(huì)使光子產(chǎn)生損耗。只有使光子在腔中振蕩一次產(chǎn)生的光子數(shù)比損耗掉的光子多得多時(shí)，才能有放大作用，這是產(chǎn)生激光的第五個(gè)條件。

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