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“英亚体育app”激光真有这么神奇吗?详解激光的机理!

来源:英亚体育app   发布时间:2021-09-10 10:02nbsp;  点击量:

本文摘要:看完科幻片的朋友,一定初恋星球大战里的激光武器吧!尤达武士们手执光剑用力一手,任何柔软的金属都会一声而折断,在电影生化危机中,网状的激光光束向特种部队迎面而来,不见一个人瞬间被小块一块块的「人分列」,听得一起有点恶心,究竟什么是激光呢?激光知道有这么神秘吗?

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看完科幻片的朋友,一定初恋星球大战里的激光武器吧!尤达武士们手执光剑用力一手,任何柔软的金属都会一声而折断,在电影生化危机中,网状的激光光束向特种部队迎面而来,不见一个人瞬间被小块一块块的「人分列」,听得一起有点恶心,究竟什么是激光呢?激光知道有这么神秘吗?构成“激光”,再行已完成两个最重要步骤「激光(Laser)」是「LightAmplificationbyStimulatedEmissionofRadiation」的简写,意思是「利用鼓舞放射线来减少光的强度」,所谓的「鼓舞放射线」只不过就是已完成两个最重要的步骤,第一个是「能量唤起(Pumping)」,第二个是「共振缩放(Resonance)」:能量唤起(Pumping)液体激光(大多用于光唤起光)归属于「原子闪烁」,前面曾多次讲解过原子闪烁的原理为,另加能量(光能或电能)唤起掺入原子的电子由内层能级跳跃到外层能级,当电子由外层能级跳跃返内层能级时,将能量以光能的型式释放出,如图二(a)右图。半导体激光(大多用于电唤起光)则是归属于「半导体闪烁」,前面曾多次讲解过半导体闪烁的原理为:另加能量(光能或电能)唤起半导体的电子由价带跳跃到导带,当电子由导带跳跃返价带时,将能量以光能的型式释放出,如图二(b)右图。要收到激光,受激电磁辐射是最基本的条件,如图二(c)右图,能量唤起有「光唤起光(PL)」或「电唤起光(EL)」二种方式,不论用于那一种方式都可以产生激光,光唤起光(PL)是另加光能使电子冲刺;电唤起光(EL)则是另加电能使电子冲刺,将在后面详尽讲解。图二 能量唤起的原理谐振缩放(Resonance)在闪烁区另加一对「谐振腔(Cavity)」,谐振腔只不过可以用于一对镜子构成,如图三右图,使光束在左右两片镜子之间往返光线,不时地通过闪烁区吸取光能,最后产生谐振效应,使光的能量缩放。

光唤起光(PL:Photoluminescence)?我们以「钛蓝宝石激光(TiSapphirelaser)」为事例,再行在蓝宝石内掺入钛原子获得钛蓝宝石晶体,在晶体四周摆放许多高亮度的光源(收到某一种波长的光)对着晶体太阳光,当晶体吸取光能产生「能量唤起(Pumping)」,则不会收到另外一种波长(颜色)的光。升空出来的光经由左右两个反射镜往返光线产生「谐振缩放(Resonance)」,由于右方的反射镜设计可以击穿5%的光,所以高能量的激光就不会由右方击穿箭出有,如图三(a)右图。

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电唤起光(EL:Electroluminescence)我们以「砷化镓激光二极管(GaAslaserdiode)」为事例,再行在砷化镓激光二极管芯片(约只有一粒砂子的大小)上下各蒸镀一层金属电极,对着芯片产生电压,当芯片吸取电能产生「能量唤起(Pumping)」,则不会收到某一种波长(颜色)的光。升空出来的光经由左右两个晶体镜面反射镜往返光线产生「谐振缩放(Resonance)」,由于右方的反射镜设计可以击穿5%的光,所以高能量的激光光束就不会由右方击穿箭出有,如图三(b)右图。


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