激光器的（de）工作原理和結構

激光器是激光的發（fā）生裝臵，有三（sān）大功（gōng）能（néng）部（bù）件：泵浦源（yuán）、增益介質、諧振腔。泵（bèng）浦源為激光器提供光源，增益介質（也稱為工作物質）吸收泵浦源提供的能量後將光放大，諧振腔為泵浦光源與增益介質之間（jiān）的（de）回路，振腔振蕩選模輸出激光。

    ► 泵浦源作為（wéi）能量源，作用是產生光子對增益介質進行激勵。泵浦源（yuán）發出的光子將（jiāng）增益介質中（zhōng）的粒子從基態（tài）泵（bèng）浦（pump）到高能級，以實現粒子數反轉。激勵機製包括光學激勵（光泵浦）、氣體放電激勵、化學激勵、核能激勵；目前泵（bèng）浦源一般采用高功率半導體激光器（LD），主要作用是完成電能到（dào）光能的轉化。

    ► 增益介質用來實現粒子數反轉並放大光，同時決定輸（shū）出激（jī）光的波長。增益介質可以采用（yòng）液體、氣體和固體。增益介質的基（jī）本要求（qiú）是在受激後產生光子而不是光熱轉化，以及增益介質中的粒子需處於相對孤立的狀態，才可能發生能級間的躍遷。

   ► 諧振腔（qiāng）主要起到“儲存”、“提純”激光的作（zuò）用（yòng）。諧振腔通常由兩塊反射鏡構成（chéng），也可以用耦合器構成各種環形諧振腔。光子在反射鏡之間（jiān）來回反（fǎn）射（shè），不斷在增益介（jiè）質中引起（qǐ）受激輻射，產生高強度的激光。同時，諧振腔可使（shǐ）腔內的光（guāng）子有一致的頻率/波長、相位和運行方（fāng）向，而使得激光具有（yǒu）良好的（de）方向性和相（xiàng）幹性。

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