受激輻射和光學諧振
雷射器的工作原理主要基於受激輻射和光學諧振。首先,雷射介質內的原子或離子吸收外部能量,如電子激發或光子激發,躍遷至激發態。這些激發態的原子或離子在回到基態時會放出光子,這些光子與激發它們的光子頻率相同,且具有很好的相乾性,形成雷射束。
光學諧振腔中的兩個高反射率光學反射鏡,其中一個為半透反射鏡,另一個為全反射鏡,用於增強雷射的強度。雷射束在諧振腔內多次反射,通過受激輻射過程放大,形成高亮度、單色性好、高相乾的雷射光束。
調諧器用於調整雷射的波長和頻率,以滿足不同的套用需求。輸出耦合器則將雷射束從雷射器內部輸出到外部,其選擇會影響雷射器的輸出功率和光束質量。
雷射器的種類繁多,包括氣體雷射器、固體雷射器、半導體雷射器和染料雷射器等。它們的基本工作原理相同,即通過粒子數反轉和增益大於損耗來實現雷射的產生。