导读：激光器信任我们都知道过不少，有气体激光器、固体激光器、半导体激光器和染料激光器等四大类。但万变不离其宗它们的作业原理几近相同，本文将叙述激光器是怎么发生激光，怎么进行作业的，快来学习吧。
激光器原理——介绍
激光器望文生义便是能发射激光的设备。从1954年制成了第一台微波量子扩大器，取得了高度相干的微波束。一向到现在，激光器的品种就越来越多。
按作业介质分，激光器可分为气体激光器、固体激光器、半导体激光器和染料激光器4大类，近来还开展了自由电子激光器。
其作业介质是在周期性磁场中运动的高速电子束，激光波长可掩盖从微波到X射线的宽广波段。按作业方法分，有接连式、脉冲式、调Q和超短脉冲式等几类。
除自由电子激光器外，各种激光器的根本作业原理均相同。发生激光的必不可少的条件是粒子数回转和增益大过损耗，所以设备中必不可少的组成部分有鼓励(或抽运)源、具有亚稳态能级的作业介质两个部分。鼓励是作业介质吸收外来能量后激起到激起态，为完成并保持粒子数回转创造条件。
鼓励方法有光学鼓励、电鼓励、化学鼓励和核能鼓励等。作业介质具有亚稳能级是使受激辐射占主导地位，然后完成光扩大。
激光器中常见的组成部分还有谐振腔，但谐振腔( 见光学谐振腔)并非必不可少的组成部分，谐振腔可使腔内的光子有共同的频率、相位和运转方向，然后使激光具有杰出的方向性和相干性。并且，它能够很好地缩短作业物质的长度，还能通过改动谐振腔长度来调理所发生激光的方式(即选模)，所以一般激光器都具有谐振腔。
激光器原理——结构
激光器一般包含三个部分。
Ⅰ：激光作业介质
激光的发生有必要挑选适宜的作业介质，能够是气体、液体、固体或半导体。在这种介质中能够完成粒子数回转，以制作取得激光的必要条件。明显亚稳态能级的存在，对完成粒子数回转世十分有利的。现有作业介质近千种，可发生的激光波长包含从真空紫外道远红外，十分广泛。
Ⅱ：鼓励源
为了使作业介质中呈现粒子数回转，有必要用必定的方法去鼓励原子系统，使处于上能级的粒子数添加。一般能够用气体放电的方法来运用具有动能的电子去激起介质原子，称为电鼓励;也可用脉冲光源来照耀作业介质，称为光鼓励;还有热鼓励、化学鼓励等。各种鼓励方法被形象化地称为泵浦或抽运。为了不断得到激光输出，有必要不断地“泵浦”以保持处于上能级的粒子数比下能级多。
Ⅲ：谐振腔
有了适宜的作业物质和鼓励源后，可完成粒子数回转，但这样发生的受激辐射强度很弱，无法实践运用。人们就想到了用光学谐振腔进行扩大。所谓光学谐振腔，实践是在激光器两头，面对面装上两块反射率很高的镜。一块简直全反射，一块光大部分反射、少数透射出去，以使激光可透过这块镜子而射出。被反射回到作业介质的光，持续诱发新的受激辐射，光被扩大。因而，光在谐振腔中来回振动，构成连锁反应，雪崩似的取得扩大，发生激烈的激光，从部分反射镜子一端输出。
激光器原理——固体激光器
固体激光器具有器材小、巩固、运用便利、输出功率大的特色。这种激光器的作业介质是在作为基质资料的晶体或玻璃中均匀掺入少数激活离子，除了前面介绍用红宝石和玻璃外，常用的还有钇铝石榴石(YAG)晶体中掺入三价钕离子的激光器，它发射1060nm的近红外激光。固体激光器一般接连功率可达100W以上，脉冲峰值功率可达109W。
激光器原理——半导体激光器
半导体激光器是以半导体资料作为作业介质的。这种激光器体积小、质量轻、寿数长、结构简略而巩固。常用资料有砷化镓(GaAs)、硫化镉(CdS)、磷化铟(InP)、硫化锌(ZnS)等。鼓励方法有电注入、电子束鼓励和光泵浦三种方式。
半导体激光器材，可分为同质结、单异质结、双异质结等几种。同质结激光器和单异质结激光器室温时多为脉冲器材，而双异质结激光器室温时可完成接连作业。这种激光器的特色是体积小，能耗低，功率低(因而对人眼相对安全一些)，能在常温下运转。
激光器原理——气体激光器
气体激光器具有结构简略、造价低;操作便利;作业介质均匀，光束质量好;以及能长期较稳定地接连作业的有点。
作业物质主要以气体状况进行发射的激光器在常温常压下是气体，有的物质在一般条件下是液体(如非金属粒子的有水、汞)，及固体(如金属离子结构的铜，镉等粒子)，通过加热使其变为蒸气，运用这类蒸气作为作业物质的激光器，统归气体激光器之中。气体激光器中除了宣布激光的作业气体外，为了延伸器材的作业寿数及进步输出功率，还参加必定量的辅佐气体与发光的作业气体相混合。
气体激光器大多运用电鼓励发光，即用直流，沟通及高频电源进行气体放电，两头放电管的电压增压时可加快电子，带有必定能量，在作业物质中运动的电子与粒子(气体的原子或分子)磕碰时将本身的能量转移给对方，使分子或原子被激起到某一高能级上而构成粒子数回转，发生激光。气体激光器与固体激光器相比较，两者中以气体激光器的结构相对简略得多，造价较低，操作简洁，可是输出功率常较小。因气体激光器中的作业物质不同。因而分中性(慵懒)原子、离子气体、分子气体三种激光器。
激光器原理——液体激光器
常用的是染料激光器，选用有机染料最为作业介质。大多数状况是把有机染料溶于溶剂中(乙醇、丙酮、水等)中运用，也有以蒸气状况作业的。运用不同染料可取得不同波长激光(在可见光规模)。
染料激光器一般运用激光作泵浦源，例如常用的有氩离子激光器等。液体激光器作业原理比较复杂。输出波长接连可调，且掩盖面宽是它的长处，使它也得到广泛运用。
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