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激光原理复习

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8 兀 u28X3.14X(6X1014)2=3.353. 光谱宽度的计8v 二 1/At 二 c其中,:并用§表示:g(2hv/九 2)A0ASAv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g 二X2XV 二 V九 2CC3单色模密度:计算例:封闭腔在 5000A 处单色模密度.u 二£二-^-8二 6X1014Hz九 5000X10-1-4. 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入,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).B度PASAv6. 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。单色亮九 2BO—v光子简并度 6 与单色亮度 Bv 之间的关系为:2加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:hvexp(hvKT)-18. 光的自发辐射、受激吸收、受激辐射自发辐射:处于 E2的原子在无外来光子情况下自发地向 Ei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 ho21作用下,若®21—E2-E1,处于 Ei的原子由于吸收该光子而受激跃迁到 E2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 E2、Ei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 ho21作用下,若 521—E2-E1,处于 E2的原子跃迁到 Ei,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...

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