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激光光源

利用激发态粒子在受激辐射作用下发光的电光源。是一种相干光源。自从1960年美国的T.H.梅曼制成红宝石激光器以来,各类激光光源的品种已达数百种,输出波长范围从短波紫外直到远红外。激光光源可按其工作物质(也称激活物质)分为固体激光源(晶体和钕玻璃)、气体激光源(包括原子、离子、分子、准分子)、液体激光源(包括有机染料、无机液体、螯合物)和半导体激光源4种类型。

激光光源由工作物质、泵浦激励源和谐振腔 3部分组成。工作物质中的粒子(分子、原子或离子)在泵浦激励源的作用下,被激励到高能级的激发态,造成高能级激发态上的粒子数多于低能级激发态上的粒子数,即形成粒子数反转。粒子从高能级跃迁到低能级时,就产生光子,如果光子在谐振腔反射镜的作用下,返回到工作物质而诱发出同样性质的跃迁,则产生同频率、同方向、同相位的辐射。如此靠谐振腔的反馈放大循环下去,往返振荡,辐射不断增强,最终即形成强大的激光束输出。

激光光源具有下列特点:

(1)单色性好。激光的颜色很纯,其单色性比普通光源的光高1010倍以上。因此,激光光源是一种优良的相干光源,可广泛用于光通信。

(2)方向性强。激光束的发散立体角很小,为毫弧度量级,比普通光或微波的发散角小2~3数量级。

(3)光亮度高。激光焦点处的辐射亮度比普通光高108~1010倍。

激光光源在工农业生产和科学技术的各领域中得到了广泛应用,例如激光加工(切割、焊接、打孔、热处理、刻线),核聚变,同位素分离,医疗仪器(手术刀、凝固器),检测器,光纤通信光源,全息摄影光源,舞台美术光源,激光视频唱片,激光传真,激光排版印刷,光学计算机,激光武器等。

参考书目
    耿文学编著:《激光及其应用》,河北科学技术出版社,石家庄,1986。