激光器的工（gōng）作原理和結構

激光器是激光的發生裝（zhuāng）臵，有三大功能部件：泵（bèng）浦源、增益介質、諧（xié）振腔（qiāng）。泵浦源為激光器提供光（guāng）源（yuán），增益介質（也稱為（wéi）工作物（wù）質）吸收（shōu）泵浦源提供的能量後將光放大，諧振腔為泵浦光源與（yǔ）增（zēng）益（yì）介質之（zhī）間（jiān）的回路，振腔（qiāng）振蕩選模輸出激光。

    ► 泵浦源作為能量源（yuán），作用是產生光子對增益介質進行激勵。泵（bèng）浦源發出的（de）光（guāng）子將增益介質中的粒子從基態泵浦（pump）到（dào）高能級，以實現粒（lì）子（zǐ）數反轉。激（jī）勵機（jī）製包括光學激勵（光泵（bèng）浦）、氣體放電激勵、化學激勵（lì）、核能激勵；目前（qián）泵浦源一般采用高功率半導體激光器（LD），主要作用是完（wán）成電能到光能的轉化。

    ► 增益介質用（yòng）來實現粒子數反轉並放大光，同時決定輸出激光的波長。增益介質可以采用液體（tǐ）、氣體和固體（tǐ）。增益介質的基本要求是（shì）在受激（jī）後產生光（guāng）子而不是光熱（rè）轉化，以及增（zēng）益介質中的粒子需處於相（xiàng）對（duì）孤立的狀態，才可能（néng）發生能級（jí）間的躍遷。

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

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