激光原理与技术绪论.ppt

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1、激光原理与技术,西安电子科技大学技术物理学院刘继芳电话,绪论激光的历史地位,激光(Laser)Light Amplification by Stimulated Emission of radiation,振荡器(Oscillation),(激光器),辐射的受激发射光放大,激光是光光是光频电磁波 占电磁波谱图上一段,1.激光出现前人们的认识,绪论激光的历史地位,！激光出现于,THz,电子学,光学,低频 高频 超高频 红外 可见 紫外 射线,1mm鸿沟,绪论激光的历史地位,电子学 光学,信源振荡器(自由电子)光源(束缚电子)大量电子同步运动 原子跃迁(束缚态改变)发光,辐射波是相干的 光的干涉(

2、困难)辐射明显条件(辐射体线度)(同频率 同相位 同偏振态)LC 长线 同轴线 波导 介质波导,相干光源非相干光源,绪论激光的历史地位,电子学,信源信息载波,作为载波可以调制,噪声波,噪声波,光源不能作为信息载波,无法调制,光学,2.激光出现后电子学和光学间的鸿沟填平了,绪论激光的历史地位,光学,THz,电子学,光电子学,打通(Laser),光频电子学,光电子学,2.激光出现后电子学和光学间的鸿沟填平了,绪论激光的历史地位,激光辐射场,光源光频振荡器(Laser),大量原子振荡器,控制原子发光同步,振荡器形式变了,量变到质变,描述与电子学相同,绪论激光的历史地位,新概念出现：,非相干光学,电子

3、信息,相干光学,光信息,绪论激光的历史地位,3.激光的发展史,1917 Einstein的理论预言：光子和原子相互作用包含三种过程:自发辐射、受激吸收和受激辐射（预示了有可能利用受激发射实现光放大（Light Amplification by Stimulated Emission of RadiationLASER）,1954 汤斯(Townes)、巴索夫(Basov)、普洛霍洛夫(Prokhorov)利用原子、分子的受激辐射来放大电磁波的新概念，实现氨分子微波量子振荡器(Maser)-量子电子学,绪论激光的历史地位,3.激光的发展史,1958 汤斯、肖洛(Schawlow)尺度远大于波长的

4、开放式光谐振腔(Fabry-Perot)；布隆伯根(Bloembergen)利用光泵浦三能级原子系统实现粒子数反转分布,1961 He-Ne激光器、第一台调Q激光器、钕玻璃激光器,1960 梅曼(Maiman)世界上第一台红宝石激光器,1963 激光器的半经典理论,1962 砷化镓（GaAs）半导体激光器,绪论激光的历史地位,3.激光的发展史,1964 氩离子（Ar+）激光器、二氧化碳激光器、掺钕钇铝石榴石（Nd:YAG）激光器,1966 固体锁模激光器、染料激光器,1965 铌酸锂光参量振荡器,1970 准分子激光器,1977 红外波段的自由电子激光器,绪论激光的历史地位,3.激光的发展史,半导体泵浦固体激光器,为了各种应用目的,光纤激光器,单频激光器,大能量 大功率 高光束质量,