激光器的工作原理（lǐ）和結構

激光器是激光的發生裝臵，有三大功能部件：泵浦源、增益介質（zhì）、諧振腔。泵浦源為激（jī）光器提供光源，增益介質（也稱為工作（zuò）物（wù）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（zhì）之間的回路，振腔振（zhèn）蕩選模（mó）輸出激（jī）光。

    ► 泵浦源作為能量源，作用是（shì）產生光子對增益介質進行激勵。泵浦源發出的光子將增（zēng）益介質中的粒子從基態泵浦（pump）到高能級，以實（shí）現粒子數反轉。激勵機製包括光學激勵（光泵浦）、氣體放電激（jī）勵、化學激勵、核能激勵；目前泵浦源一般采用高功率半導體激光器（LD），主要作（zuò）用是完成電能到光能的轉化。

    ► 增益介質用來（lái）實現粒子數（shù）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（yòng）液體、氣體和固體。增益介質的基本要求是在受激後產生光子而不是光熱轉（zhuǎn）化，以及增益介質中的粒（lì）子需處於相對孤立的狀態，才可能發生能（néng）級間的躍遷。

   ► 諧振（zhèn）腔主要起到“儲存”、“提純”激光的作用。諧振腔通常由兩塊反射（shè）鏡構成，也可以用耦合（hé）器構成各（gè）種環形諧振腔。光子在反（fǎn）射鏡之間來（lái）回反射，不斷在增益介質中引起受激輻射，產生高強度（dù）的激光。同時，諧振腔可使腔內的光子有（yǒu）一致的頻率/波長、相位和運行方向，而使得激光具有（yǒu）良好的方向性和相（xiàng）幹性。

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