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    激光放年夜的基来源根基理是基在量子力学中的受激辐射征象，经由过程特定的布局及历程来实现光旌旗灯号的放年夜。如下是这些历程的具体先容：

1. 能级体系

激光事情物资（例如固体、气体、液体或者半导体）由原子或者份子构成，每一个原子或者份子都有一组离散的能级。当外部能量（如电流、光泵或者化学反映）被引入时，激光事情物资的原子或者份子会接收能量，从较低能级跃迁到较高能级。这一历程称为接收。于这个状况下，原子或者份子处在一种引发态。

2. 粒子数反转

凡是环境下，原子或者份子更多处在低能级状况，而不是高能级状况。然而，为了实现激光放年夜，体系必需到达一种叫做**粒子数反转**的状况，这象征着高能级的粒子数目多在低能级的粒子数目。这类反转状况可以经由过程差别的泵浦要领来实现：

光泵浦：使用强光源（如闪光灯或者其他激光）照射激光事情物资，使年夜量粒子从低能级跃迁到高能级。

电泵浦：经由过程电流直接引发激光事情物资的粒子。

化学泵浦：经由过程化学反映提供能量使粒子跃迁。

3. 受激辐射

当一个高能级的粒子返回到低能级时，会发射一个光子，这个历程称为**自觉辐射。而当一个具备较高能量的粒子碰到一个频率与其跃迁频率不异的光子时，它会被引诱开释出一个光子。这两个光子具备不异的频率、相位及标的目的，这一历程称为**受激辐射**。受激辐射是激光放年夜的焦点机制，由于它使患上光子数目呈指数增加，从而实现光的放年夜。

4. 谐振腔

为了使光子不停放年夜，激光体系凡是设计有一个**谐振腔**。谐振腔由两个镜子构成，此中一个是全反射镜，另外一个是部门反射镜。谐振腔的作用有如下几点：

光子反射及放年夜：光子于谐振腔内往返反射，经由过程受激辐射历程不停放年夜。

单色性：谐振腔的布局设计可以选择性地放年夜特定频率的光子，从而使输出光具备高单色性。

相关性：因为受激辐射的光子与引诱光子相关，谐振腔可以或许进一步加强光的相关性。

5. 激光输出

一旦光子于谐振腔内被充足放年夜，它将经由过程部门反射镜输出形成激光束。激光束具备如下特征：

高标的目的性：激光束于空间中流传时险些不发散，具备很强的标的目的性。

高相关性：激光束中的光波相关性很强，即光波的相位一致。

高单色性：激光束的频率规模很是窄，险些是单色光。

高亮度：因为粒子数反转及受激辐射，激光束的功率及亮度很是高。

6. 现实运用

激光放年夜技能于很多范畴有广泛运用，包括但不限在：

通讯：光纤通讯中利用激光放年夜器来加强旌旗灯号强度，延伸传输间隔。

医疗：激光用在外科手术、皮肤医治及眼科手术等。

工业：激光用在切割、焊接及质料加工。

科学研究：激光于光谱阐发、显微镜及粒子加快器中起主要作用。

经由过程这些道理及布局，激光放年夜器可以或许将输入光旌旗灯号显著加强，使其具备更高的功率及强度，从而满意差别运用范畴的需求。

转自：激光之窗

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