一:梅曼(美國人)發明激光器
啓發與靈感來源:受到世界上第一臺微波發射器理論的啓發,決定發明能發射可見光的激光器。
(1)梅曼 激光器的組成:
工作物質:人造紅寶石
泵浦源:螺旋狀氙燈
(2)梅曼 激光器 主要結構:作爲諧振腔的摻有正三價鉻離子的紅寶石棒的一端鍍成全反射鏡,另一端鍍成半反射鏡。
(3)梅曼 激光器 的效果:1960年5月16日,產生的波長爲694.3nm的脈衝相干光
1960年7月7日當衆演示世界上第一臺紅寶石激光器 。
(4)梅曼 激光器各部分功能:
泵浦源:對激光工作物質進行激勵,將激活粒子從基態抽運到高能級, 以實現粒子數反轉。
工作物質:通過外界激勵能形成粒子數反轉,並在一定條件下能產生激光的物質。
二:意義
在紅寶石激光器之後氣體激光器出現,並投入實際應用,給光通信帶來了新的希望。
不能在通信中進行實際應用的原因:最初的激光器在室溫下不能連續工作。
三:激光與普通光的區別
激光(LASER) Light Amplificantion by Stimulated Emission of Radiation的縮寫,受激發射的光放大。激光與木材燃燒的光不同,由物質原子結構的本質決定。
光 | 通信容量 | 頻率 | 其他優勢 |
---|---|---|---|
激光 | 是微波的一萬倍 | 是微波的一萬倍 | 頻率成分更單純、方向性好、光束髮散角小,幾乎爲平行光束,對光通信有很強吸引力 |
四:目前激光器組成情況
根據工作物質和激光器運轉條件的不同。可以採取不同的激勵方式和激勵裝置。常見的有以下4種:
激勵方式 | 激勵裝置 |
---|---|
光學激勵(光泵浦) | 光泵浦是利用外界光源發出的光來輻照激光工作物質以實現粒子數反轉的,整個激勵裝置,通常是由氣體放電光源(如氙燈、氨燈)和聚光器組成。固體激光器一般採用普通光源(如脈衝氙燈)或是半導體激光器作爲泵浦源,對激光工作物質進行光照。 |
氣體放電激勵 | 對於氣體激光工作物質,通常是將氣體密封在細玻璃管內,在其兩端加電壓,通過氣體放電的方法來進行激勵,整個激勵裝置通常由放電電極和放電電源組成。 |
化學激勵 | 化學激勵是利用在激光工作物質內部發生的化學反應過程來實現粒子數反轉的,通常要求有適當的化學反應物和相應的引發措施。 |
核能激勵 | 核能激勵是利用小型核裂變反應所產生的裂變碎片、高能粒子或放射線來激勵激光工作物質並實現粒子數反轉的。 |