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泵浦雷射器原理

泵浦雷射器的原理主要基於外部能量輸入,通過雷射介質吸收泵浦能量,使介質產生受激輻射並放出光子,從而形成雷射束。這個過程涉及到粒子數反轉,即雷射介質中的某些能級上的粒子數比正常情況下的要高,導致粒子從高能級躍遷到低能級時放出大量光子。

泵浦雷射器有多種泵浦方式,包括光電泵浦、電子泵浦、化學泵浦等。光電泵浦是利用高亮度的電弧或閃光燈產生的光來激發物質發出雷射。電子泵浦是通過外部電場或電子束來激發放射性原子的電子躍遷從而產生雷射。化學泵浦是利用化學反應產生雷射。

以半導體泵浦為例,其工作原理是將電子注入p-n結內,使激活狀態的電子和空穴複合產生光子釋放能量。薄片晶體被固定在凹面鏡拋物線的軸線上,因此泵浦光束能很好地聚焦在晶體上。薄片的全反面拋物線凹鏡上的洞形成雷射器的另一個腔鏡。

總的來說,泵浦雷射器的核心原理是利用泵浦源激勵增益介質發生粒子數反轉,然後通過諧振腔對光進行調整輸出形成雷射。