激光原理复习激光原理第一章1. 激光器的组成部分及作用(1)工作物质(激活物质) :用来实现粒子数反转和产生光的受激发射作用的物质体系。(2)泵浦源:提供能量,实现工作物质的粒子数反转。(3)谐振腔:①提供轴向光波模的正反馈②模式选择,保证激光器单模振荡,从而提高激光器的相干性。2. 模式数的计算单色模密度:计算例:封闭腔在5000 ? 处单色模密度。3. 光谱宽度的计算其中,为波列长度。4. 本征状态的定义给定空间内任一点处光的运动情况,在初始条件和边界条件确定后,原则上就可求解麦克斯韦方程组,一般可得到很多解,而且这些解的任何一种线性组合都可满足麦克斯韦方程,每一个特解,代表一种光的分布,即代表光的一种本振振动状态。5. 光子简并度的定义光子简并度对应于线度光源λ ,在单位时间单位立体角内发出单位频宽的光子数 ( 处于同一个相格中的光子数,处于一个模式中的光子数,处于相干体积内的光子数,处于同一量子态内的光子数,都有相同的含义,均定义为光子简并度 ) 。并用表示:VcVcg322824328cnHzc14108106105000103353821432s1035.310310614.388mcn)()(πclct//1clShPgn)/2(26. 光子简并度与单色亮度之间的关系光源的光子简并度,从微观上反映出光源的单色亮度。单色亮度:。光子简并度与单色亮度之间的关系为:7. 光子平均能量的表达同 一 种 光 子 运 动 状 态 ( 或 同 一 种 光 波 模 式 ) 的 光 子 平 均 能 量 :8. 光的自发辐射、受激吸收、受激辐射自发辐射:处于的原子在无外来光子情况下自发地向能级跃迁,发射能量以光辐射形式放出即自发辐射。特点:自发辐射是仅与原子自身性质有关的随机过程,自发辐射的光在方向、偏振、相位方面都没有确定的关系,因此是不相干的。受激吸收:原子在外来光子作用下,若,处于的原子由于吸收该光子而受激跃迁到的过程。特点:受激吸收几率与外来光的频率有严格的选择性,与外来光辐射能量密度大小有关。外来光频率等于、的间隔所对应的频率时,受激吸收几率最大。受激辐射:光的受激辐射是受激吸收的反过程。原子系统在外来光子作用下,若,处于的原子跃迁到,并辐射一个与外来光子相同的光子的过程。特点:受激辐射与外来光子有关,辐射的光子与引起受激辐射的外来光子有相同的频率、位相、偏振以及传播方向。通过受激辐射,能够实现同态光子数放大,可以得到高光子简并度的相干光。9. 爱因斯坦三系数的相互关系...