本课题所用的固体激光器的基本结构如图25所示

当电源通过氦灯放电时,氦灯发出的光使石英晶振受到激励而产生集居数反转,在外来光子作用下产生受激辐射。光在全反射镜(后腔镜)反射回来通过工作物质放大一些,经半反射镜(输出镜)部分透射,部分反射,反射部分经工作物质再次放大,再射到全反射镜上。这样循环往复,不断通过工作物质,不断放大,不断反馈振荡,一面消耗反转的集居数,一面从输出镜输出一定比例的激光,直到工作物质的反转集居数消耗完为止。
  从上述激光器的结构和激光产生的过程可以看出,激光垂直入射腔镜,通过石英晶体振荡器的轴线方向,然后沿垂直于输出腔镜的方向输出。所以激光具有四种特性:单色性、方向性相干性、高强度。单色性是由产生激光的受激辐射跃迁及目镜的窄带反射决定,方向性由腔内多次反射,只有沿轴线传播的光能够多次往返放大输出,其方向垂直于输出镜面。 时间相干性与单色性直接相关,由公式△v≈1/τ0看出(△y表示单色性,τo为相干时间),单色性越好,相干时间越长。
  方向性和空间相干性直接关联,发散角越小,方向性越好,越接近于完全空间相干光。高强度主要是指高相干光强、高光子简并度。所以,可以说激光的特性就是相于性:高时间相干性(单色性好),高空间相干性(方向性好),高相千强度。
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