如果大量原子處在高能級(jí)E2上,當(dāng)有一個(gè)頻率 =(E2-E1)/h的光子入射,從而激勵(lì)E2上的原子產(chǎn)生受激輻射,得到兩個(gè)特征完全相同的光子,這兩個(gè)光子再激勵(lì)E2能級(jí)上原子,又使其產(chǎn)生受激輻射,可得到四個(gè)特征相同的光子,這意味著原來的光信號(hào)被放大了。這種在受激輻射過程中產(chǎn)生并被放大的光就是激光!
激光打標(biāo)機(jī)上的模塊所發(fā)出的是部分能量的光子,其原理就是里面的二極管陣列對(duì)激光棒進(jìn)行泵浦,實(shí)現(xiàn)粒子反轉(zhuǎn)(就像水泵抽水一樣),當(dāng)超過閾值時(shí),高能級(jí)的粒子就會(huì)自動(dòng)躍遷到低能級(jí),發(fā)出光子(能量守恒)。
全反鏡、半反鏡所形成的是一個(gè)諧振腔,光子在諧振腔里面無限受激放大形成高能量激光。由諧振腔、激光工作物質(zhì)(激光泵)、泵浦源(二極管陣列)才真正組成一個(gè)激光發(fā)射裝置(這里的激光工作物質(zhì)、泵浦源都集成在模塊里面)。
當(dāng)激光器發(fā)出2hλ時(shí),經(jīng)過半反鏡后,發(fā)出了hλ,反射了hλ,反射經(jīng)過激光器,激發(fā)出hλ后變成2hλ,2hλ再通過全反再次經(jīng)過激光器(主要是激發(fā)激光棒里面的高能級(jí)光子)激發(fā)出2hλ,此次從激光器發(fā)出的是4hλ(用來激發(fā)的光子是不會(huì)消失)。就是這樣一個(gè)過程讓能量無限放大,就形成了高能量的激光!從理論上講,這個(gè)光束的強(qiáng)度可以到無窮,但是實(shí)際不會(huì),因?yàn)槲覀冚斎爰す馄鞯哪芰渴且欢ǖ模ㄒ簿褪且驗(yàn)槟闾峁┘矣玫碾娭荒茏尡闷衷串a(chǎn)生一定能量,不能讓更多的粒子實(shí)現(xiàn)粒子反轉(zhuǎn),通俗的講就是你水泵的馬力不夠)。
前面用的是半反鏡(就是反射一半的激光回去),激光就是由若干聚在一起、傳播的方向都一致光子組成。微觀的來看,就是半反鏡反射一個(gè)光子回去,這個(gè)光子呢,經(jīng)過激光器的時(shí)候,從激光器中撞一個(gè)光子出來(激發(fā)),那么激光器的另一頭出來兩個(gè)光子(用來撞擊的光子不會(huì)停留在激光器里面,這個(gè)不能用物理中的力學(xué)來跟你解釋)。兩個(gè)光子再由后面的全反鏡全部反射回去,再次經(jīng)過激光器又可以撞出兩個(gè)光子,變成了四個(gè)光子,就這樣一個(gè)過程是不是就把激光的能量放大了四倍?前后兩塊鏡片,就是起放大激光的作用,因?yàn)槟闼f的激光器所發(fā)出的激光能量還是很小的!
激光器的功率是固定的,選著全反半反只能適當(dāng)?shù)淖屚浑娏飨录す夤β噬晕⒆兇笠稽c(diǎn),一般全反選擇90%以上的(越高越好,好像沒有100%的),半反好像是30%左右的吧。具體如何去判斷它的反射率,得去找做鏡片的人了,畢竟市場都是一分錢一分貨嘛!
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