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泵浦源

半導體激光打標機的激光產(chǎn)生原理

星之球激光 來源:光電論壇2013-04-16 我要評論(0 )   

如果大量原子處在高能級 E2 上,當有一個頻率 = ( E2-E1 ) /h 的光子入射,從而激勵 E2 上的原子產(chǎn)生受激輻射,得到兩個特征完全相同的光子,這兩個光子再激勵 E2 能...

        如果大量原子處在高能級E2上,當有一個頻率 =E2-E1/h的光子入射,從而激勵E2上的原子產(chǎn)生受激輻射,得到兩個特征完全相同的光子,這兩個光子再激勵E2能級上原子,又使其產(chǎn)生受激輻射,可得到四個特征相同的光子,這意味著原來的光信號被放大了。這種在受激輻射過程中產(chǎn)生并被放大的光就是激光!

    激光打標機上的模塊所發(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激光棒進行泵浦,實現(xiàn)粒子反轉(就像水泵抽水一樣),當超過閾值時,高能級的粒子就會自動躍遷到低能級,發(fā)出光子(能量守恒)。

    全反鏡、半反鏡所形成的是一個諧振腔,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)。

    當激光器發(fā)出2hλ時,經(jīng)過半反鏡后,發(fā)出了,反射了,反射經(jīng)過激光器,激發(fā)出后變成2hλ2hλ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)的光子是不會消失)。就是這樣一個過程讓能量無限放大,就形成了高能量的激光!從理論上講,這個光束的強度可以到無窮,但是實際不會,因為我們輸入激光器的能量是一定的(也就是因為你提供家用的電只能讓泵浦源產(chǎn)生一定能量,不能讓更多的粒子實現(xiàn)粒子反轉,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光子回去,這個光子呢,經(jīng)過激光器的時候,從激光器中撞一個光子出來(激發(fā)),那么激光器的另一頭出來兩個光子(用來撞擊的光子不會停留在激光器里面,這個不能用物理中的力學來跟你解釋)。兩個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光子,變成了四個光子,就這樣一個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,因為你所說的激光器所發(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?shù)淖屚浑娏飨录す夤β噬晕⒆兇笠稽c,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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