什么是激光?
激光是由激光器产生的一种特殊形式的光,即单一波长而且是同相位的光。这种光称为“相干”光。其特点是波长带宽很窄,只有零点几个纳米i它不会像手电筒光束那样扩散开来,而是集束光直线传播。原因在于普通光是由许多不同波长的光组成,它们互相“碰撞”或干扰,在传播过程中逐渐扩散开来。相干光仅由一种波长的光组成,所以没有那样的干扰,也没有扩散的倾向。
激光器有气体激光器和固体激光器,下面用固体激光器举例说明激光的产生。
固体激光器结构如图2-15所示。
![](http://www.591dg.com/uploads/allimg/170304/20-1F3041G24U17.png)
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闪光管围绕着红宝石实心圆柱体。红宝石两端面相平行,一端面是完全反射的,一端面是部分反射的(反射约75% -90%),红宝石中含有少量的铬。点燃闪光管时,光脉冲穿过红宝石。光子,或称光能束,把铬原子中的电子从它们原在的低能轨道打入高能轨道。换句话说,电子跳入围着铬原子核的其他轨道中去。然后,被激发的电子开始降回到原来的能量水平上(基态能级上),这时,以光子或光能束的形式释放出能量。发射出的光的波长,取决于电子运动的距离。由于全部电子都以相同的距离运动,光因而是相干的,光在红宝石圆柱体两端镜面之间来回运动,激发其他电子跳到高轨道,并发射出光子。这种链式反应一直持续下去,直到光脉冲被放大几百万倍,最后,光脉冲变得非常强,并从红宝石部分反射面一端发射出去,这个过程只在短短的几毫秒到零点几秒。其结果是光脉;中被放大和密集,瞬间集中了大量的能量。
除红宝石外,还有其他的晶体、玻璃棒、半导体P-N结都能用作激光器。
激光广泛应用于科学、通信、医学、工业和军事等领域。在景观照明中,在一些特定的场合有时用激光照明,起到独特的效果。
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