產生激光的三個條件,缺一不可

2021-04-16 09:21:50 晶肖

產生激光的三個條件是:實現粒子數反轉、滿足閥值條件和諧振條件。

1、粒子數反轉:

這是產生光的受激發射的首要條件。在半導體中就是要把價帶內的電子抽運到導帶。為了獲得離子數反轉,通常采用重慘雜的P型和N型材料購成PN結,這樣,在外加電壓作用下,在結區附件就出現了離子數反轉一在高費米能級EFC以下導帶中儲存著電子,而在低費米能級EFV以上的價帶中儲存著空穴。

2、滿足閥值條件:

實現粒子數反轉是產生激光的必要條件,但不是充分條件。要產生激光,還要有損耗極小的諧振腔,諧振腔的主要部分是兩個互相平行的反射鏡,激活物質所發出的受激輻射光在兩個反射鏡之間來回反射,不斷引起新的受激輻射,使其不斷被放大。只有受激輻射放大的增益大于激光器內的各種損耗,即滿足一定的閥值條件,才能輸出穩定的激光。

3、滿足諧振條件:

激光在諧振腔內來回反射,只有這些光束兩兩之間在輸出端的相位差▽Φ=2qπ,q=1.2.3.4......時,才能在輸出端產生加強干涉,輸出穩定激光。設諧振腔的長度為L.激活介質的折射率為N,則f=qc/2NL該式稱為諧振條件。它表明諧振腔長度L和折射率N確定以后,只有某些特定頻率的光才能形成光振蕩,輸出穩定的激光。 



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