半導(dǎo)體激光器, 波長0.85~1.65μm ,可用
光纖傳輸,體積小,輸出功率已達(dá)3 kW。半導(dǎo)體
激光器是以半導(dǎo)體材料作為工作介質(zhì)的。目前較成熟的是砷化鎵激光器,發(fā)射840nm的激光。另有摻鋁的砷化鎵、硫化鉻硫化鋅等激光器。激勵(lì)方式有光泵浦、電激勵(lì)等。
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+ =IU*}># 半導(dǎo)體激光器體積小、質(zhì)量輕、壽命長、結(jié)構(gòu)簡單而堅(jiān)固,特別適于在飛機(jī)、車輛、宇宙飛船上用。在70年代末期,由于光纖通訊和光盤技術(shù)的發(fā)展.激光器的振蕩條件。
d$W HYK!}& 激光器要滿足所謂振蕩條件才有激光輸出.工作物質(zhì)受到泵浦后,受激輻射躍遷過程增加了光功率,但與此同時(shí),也存在減少光功率的因素.比如,從共振腔一端反射鏡透射出去的,由于衍射效應(yīng)而逸出共振腔的,還有因?yàn)楣ぷ魑镔|(zhì)內(nèi)存在或多或少的
光學(xué)散射顆粒而引起散射損失的、工作物質(zhì)內(nèi)雜質(zhì)原子吸收掉的等等.顯然,只有當(dāng)由受激輻射躍遷產(chǎn)生的光功率超過在共振腔內(nèi)損失掉的量,或者說,光輻射的增益超過它的損耗因子,腔內(nèi)的受激輻射光強(qiáng)度才會越來越強(qiáng),最后形成激光振蕩。
&fOdlQ? @U{<a# 假定由工作物質(zhì)提供的激光增益系數(shù)為G(v),光輻射沿工作物質(zhì)傳播長度l之后,其強(qiáng)度將增大 exp[G(v)l]倍.又假定共振腔的光學(xué)衍射、工作物質(zhì)的光學(xué)吸收和光學(xué)散射造成的損失都很小,可略去不計(jì),只考慮共振腔兩塊反射鏡的透射損失.若兩塊反射鏡的反射率分別.兩列或多列光波在空間相遇時(shí)相互迭加,在某些區(qū)域始終加強(qiáng),在另一些區(qū)域則始終削弱,形成穩(wěn)定的強(qiáng)弱分布的現(xiàn)象。在一般的情況下兩個(gè)獨(dú)立
光源向空間的一個(gè)區(qū)域發(fā)出光波時(shí)不能發(fā)生干涉。不發(fā)生干涉的兩個(gè)光源,只說明它們沒有發(fā)出相干波。通常的獨(dú)立光源不相干的原因是:光的輻射一般是由原子的外層電子激發(fā)后自動(dòng)回到正常狀態(tài)以光的形式把能量放出所形成的。由于輻射原子的能量損失,加上和周圍原子的相互作用,個(gè)別原子的輻射過程是雜亂無章而且常常中斷,持續(xù)時(shí)間甚短,即使在極度稀薄的氣體發(fā)光情況下,和周圍原子的相互作用已減至最弱,而單個(gè)原子輻射的持續(xù)時(shí)間也不超過10-8秒。當(dāng)某個(gè)原子輻射中斷后,它自身或者其他的原子又受到激發(fā)重新輻射,但卻具有新的初位相。這就是說,原子輻射的光波并不是一列連續(xù)不斷、振幅和頻率都不隨時(shí)間變化的簡諧波,即不是理想的單色光。此外,不同原子輻射的光波波列的初相位之間也是沒有一定關(guān)系和規(guī)律。這些斷續(xù)、或長或短、初位相不規(guī)則的波列的總體,構(gòu)成了非相干的光波。
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