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产生激光的三个条件,缺一不可

2021-04-16 09:21:50 晶肖

产生激光的三个条件是:实现粒子数反转、满足阀值条件和谐振条件。

1、粒子数反转:

这是产生光的受激发射的首要条件。在半导体中就是要把价带内的电子抽运到导带。为了获得离子数反转,通常采用重惨杂的P型和N型材料购成PN结,这样,在外加电压作用下,在结区附件就出现了离子数反转一在高费米能级EFC以下导带中储存着电子,而在低费米能级EFV以上的价带中储存着空穴。

2、满足阀值条件:

实现粒子数反转是产生激光的必要条件,但不是充分条件。要产生激光,还要有损耗极小的谐振腔,谐振腔的主要部分是两个互相平行的反射镜,激活物质所发出的受激辐射光在两个反射镜之间来回反射,不断引起新的受激辐射,使其不断被放大。只有受激辐射放大的增益大于激光器内的各种损耗,即满足一定的阀值条件,才能输出稳定的激光。

3、满足谐振条件:

激光在谐振腔内来回反射,只有这些光束两两之间在输出端的相位差▽Φ=2qπ,q=1.2.3.4......时,才能在输出端产生加强干涉,输出稳定激光。设谐振腔的长度为L.激活介质的折射率为N,则f=qc/2NL该式称为谐振条件。它表明谐振腔长度L和折射率N确定以后,只有某些特定频率的光才能形成光振荡,输出稳定的激光。 



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