激光产生的原理及应用是什么

Question

如题所述

Answer 1

激光产生的原理涉及多个步骤：
1. 介质中的分子在外部能量的激发下，会被推动至一个能够引发受激辐射的高能级状态。
2. 当这些分子从高能级不规则地跃迁回低能级时，它们会释放出一个光子。
3. 如果这个发射出的光子恰好击中另一个处于相同高能级的分子，受激辐射过程便会被触发。这个过程中，入射光子的能量会使得第二个分子跃迁到低能级，并且发射出一个与入射光子完全相同的光子。
4. 上述过程在谐振腔内持续进行，谐振腔由两块平行放置且互相反射的镜子组成，它们的间距是激光波长的整数倍，确保只有那些垂直于镜子且符合特定条件的辐射能够持续存在。
5. 这样，经过选择和放大，谐振腔内会形成一束相干性极佳的激光光束。
6. 谐振腔的一端镜子设有有限的透光性，使得一部分激光能够透射出来，供外部使用。
激光的应用极其广泛，得益于其优异的方向性和相干性，激光被广泛应用于：
- 激光切割：利用激光的高能量密度精确切割材料。
- 激光美容：使用激光改善皮肤状况或进行纹身去除等美容程序。
- 激光存储：在数据存储领域，激光用于高密度光盘的读写。
这些只是激光应用的一小部分，实际上，激光技术已经渗透到工业、医疗、科研、通信等众多领域。