欢迎光临深圳市博纳德精密仪器有限公司官网!
防滑测试设备供应商多年行业经验
全国咨询热线:0755-27337191
公司经营产品:Ophir激光能量和功率计、BeamGage光斑分析仪、Femto电流放大器、摩擦系数测试仪、IP防护等级试验探棒
您的位置: 主页 > 新闻中心 > 行业新闻
行业新闻

什么是激光中的粒子数反转(光学小知识)

时间:2022-12-15 16:16:51 作者:博纳德 点击:

  当一个光子撞击一个激发的原子时,该单个光子会转变为两个相同的光子。然后这两个光子可以撞击其他激发的光子,产生 4 个光子,然后是 8 个,依此类推。这就是激光的工作原理。

粒子数反转

但是原子并不是自然激发的。恰恰相反,原子更喜欢稳定的低能量基态。与这些未激发的原子碰撞的光子不会被复制,而是被吸收。连锁反应减慢并最终完全停止。当超过 50% 的原子处于激发状态而只有不到一半的原子处于基态时,我们称之为粒子数反转。

  为了获得粒子数反转,需要将能量泵入系统以激发原子。最常用的两种方法是电泵浦和光泵浦

  一、电泵浦

  激发的原子自然衰变回较低的能量状态。根据激光的具体情况,这种衰减或多或少会发生。

  为了积累激发分子(并最终达到粒子数反转),激发粒子的速度必须快于它们衰变为基态的速度。这个最小泵浦速率称为阈值泵浦功率。

  二、光泵浦

  光泵浦的优点之一是即使当激光材料是电绝缘体时也可以使用它。例如,光纤激光器由不能承载电流的聚合物和玻璃制成,因此无法进行电泵浦。光泵浦的基本工作原理与电泵浦相同。然而,因为泵浦能量是光(就像激光器本身一样),所以光泵浦 2 能级激光器是不可能的,只有 3 能级和 4 能级激光器可以进行光泵浦。

  粒子数反转是所有激光器的必要条件,无论其功率或波长如何,因为所有激光器都基于相同的链式反应基本原理运行。

  激发的原子为激光链式反应提供燃料。基态原子减慢了它的速度。为了让激光器发挥作用,需要有比基态原子更多的激发原子。

本公司经营的产品有:OPHIR激光功率计、探头、表头、光束分析仪等其它设备,如有需要可以联系我们,也可以点击此激光功率能量计前往链接查看。