半导体激光为什么看起来有噪点?

你的问题分两个方面哦：

首先呢，小摊上卖的那种东西，以及通常我们玩的激光笔之类的东西，有的并不是真正意义上的激光，而有的则由于做功太粗糙，比如出射的透镜上有微小的灰尘等原因，导致光点仿佛是密密麻麻的小点组成的。不过这样的小点是不会随眼睛视线的移动而移动的，毕竟它和眼睛没有关系嘛。

另外你说的那种仿佛跟着研究走的现象，其原因是视觉的刺激暂留现象。由于这类激光（即便是玩具）往往光线的强度都很大，虽然没有直接照射眼睛，但是看到屏幕或物体表面的光斑后，就会在眼睛里的视网膜上造成很强的刺激，从而是被刺激的部分出现短暂的失明或光感下降的现象。于是我们就觉得好像那些点和影子是随着视线在动了。所以在我们在作激光实验的时候，不仅要避免直接看光源，也要尽量少的看屏上的光斑，以此来保护眼睛。

你还可以作个小实验来验证一下。先定睛看着那个光斑，不要移动视线，大约5秒后，立刻把视线转到一张白纸上，就能发现白纸上能看到一些阴影。为了防止视线不自觉的移动，还可以在激光屏幕和白纸上都花个小黑十字叉，然后盯着这个小叉看。这样你就能明白刚才你提出的问题了哟。

还有什么问题就发信给我吧~

【你的问题还真是变化多多呀，这个事情要这样考虑，首先要解释斑点产生的原因，然后要解释随你的视线移动的原因。我上面的解释是针对你刚开始提出的问题的，所以主要提出了斑点产生的可能性，而后集中解释了随视线移动的问题，现在针对你的新问题，再单独解释一下光斑的问题：

假如忽略灰尘和屏幕的影响，也暂时不考虑眼睛视觉的作用，单纯考虑激光器本身的构造和原理，那么杂斑的产生主要原因只有一个，就是腔体整体工艺的问题造成的。

下面的解释涉及一些专业知识，属于激光原理和激光器的范畴，我想可能你不是这个专业的学生，不过你问得这样深入，只好用专业知识来解释了。简单来说，无论是什么激光器，都由泵浦源，谐振腔以及附属结构构成，泵浦产生初始激励，其光源的带宽理论上就有一定的宽度，例如我们说其频率是100，其实可能是从99.9到100.1之间，但在设计谐振腔的时候则按照中心频率设计，传统的光学系统谐振腔包括许多组透镜，以及反射膜等等，初始光要在这个谐振腔中来回反复直到达到设计的要求才会最终出射出去（这也是为什么一般实验室激光器需要先预热一段时间），当整体稳定后，才能持续输出激光。然而由于频率的微小差别也会导致在反射和谐振过程中的光程差，所以不同光程差的光会相互衍射，从而形成光斑。

其他结构的激光器，例如半导体激光器，光线激光器等等，其基本原理是相同的，就是在基本光学中也涉及这些问题。例如一块最普通的凸透镜，假如用平行光去照射他，我们都知道应该聚焦到一点，但是事实上不可能完全聚焦到一点，这以方面由于绝对的平行光难以得到，更主要的原因是因为透镜存在像差等许多因素。而对于激光器这样的高精度仪器，更是对微小的差别反应明显了。

所以，简单的说，光斑的产生可以认为是制作工艺造成的，主要来源是初始光的带宽以及谐振腔内各个反射面对于光的反射折射效果有微小差别，而造成了自衍射，最终导致散斑现象。再加上空气灰尘，眼睛视线暂留等等许多外部原因，就出现了你所看到的现象了。

假如你很喜欢研究这个问题的话，我可以回去找找以前上课用的电子文档，发给你一份。或者你自己去寻找一些激光原理的书看一看，就能明白了哟。】

半导体激光器，

波长0.85～1.65μm

，可用光纤传输，体积小，输出功率已达3

kw。半导体激光器是以半导体材料作为工作介质的。目前较成熟的是砷化镓激光器，发射840nm的激光。另有掺铝的砷化镓、硫化铬硫化锌等激光器。激励方式有光泵浦、电激励等。

半导体激光器体积小、质量轻、寿命长、结构简单而坚固，特别适于在飞机、车辆、宇宙飞船上用。在70年代末期，由于光纤通讯和光盘技术的发展.激光器的振荡条件

激光器要满足所谓振荡条件才有激光输出．工作物质受到泵浦后，受激辐射跃迁过程增加了光功率，但与此同时，也存在减少光功率的因素．比如，从共振腔一端反射镜透射出去的，由于衍射效应而逸出共振腔的，还有因为工作物质内存在或多或少的光学散射颗粒而引起散射损失的、工作物质内杂质原子吸收掉的等等．显然，只有当由受激辐射跃迁产生的光功率超过在共振腔内损失掉的量，或者说，光辐射的增益超过它的损耗因子，腔内的受激辐射光强度才会越来越强，最后形成激光振荡．

假定由工作物质提供的激光增益系数为g（v），光辐射沿工作物质传播长度l之后，其强度将增大

exp[g（v）l]倍．又假定共振腔的光学衍射、工作物质的光学吸收和光学散射造成的损失都很小，可略去不计，只考虑共振腔两块反射镜的透射损失．若两块反射镜的反射率分别.两列或多列光波在空间相遇时相互迭加，在某些区域始终加强，在另一些区域则始终削弱，形成稳定的强弱分布的现象。在一般的情况下两个独立光源向空间的一个区域发出光波时不能发生干涉。不发生干涉的两个光源，只说明它们没有发出相干波。通常的独立光源不相干的原因是：光的辐射一般是由原子的外层电子激发后自动回到正常状态以光的形式把能量放出所形成的。由于辐射原子的能量损失，加上和周围原子的相互作用，个别原子的辐射过程是杂乱无章而且常常中断，持续时间甚短，即使在极度稀薄的气体发光情况下，和周围原子的相互作用已减至最弱，而单个原子辐射的持续时间也不超过10-8秒。当某个原子辐射中断后，它自身或者其他的原子又受到激发重新辐射，但却具有新的初位相。这就是说，原子辐射的光波并不是一列连续不断、振幅和频率都不随时间变化的简谐波，即不是理想的单色光。此外，不同原子辐射的光波波列的初相位之间也是没有一定关系和规律。这些断续、或长或短、初位相不规则的波列的总体，构成了非相干的光波。

由于原子辐射的这种复杂性，在不同瞬时迭加所得的干涉图样变化得如此之快和如此地不规则，以致这种短暂的干涉现象无法观测。从微观上看，光子只能自己和自己干涉，不同的光子是不相干的；但是从宏观上看，干涉现象却是大量光子各自干涉结果的统计平均效应。故实际的光的干涉对光源的要求也不是那么苛刻。

由于60年代激光的问世，使光源的相干性大大提高，同时快速光电探测仪器的出现，探测仪器的时间响应常数缩短，以至可以观察到两个独立光源的干涉现象。1963年玛格亚和曼德用时间常数10-8～10-9秒的变象管拍摄了两个独立的红宝石激光器发出的激光的干涉条纹。可目视分辨的干涉条纹有23条。对于普通的光源，保证相位差恒定是实现相干的关键。为了解决发光机制中初相位的无规则迅速变化和干涉条纹的形成要求相位差恒定的矛盾，可采用把同一原子所发出的光波分解成两列或几列，使各分光束经过不同的光程，然后相遇，这样，尽管原始光源的初相位频繁变化，分光束之间仍然可能有恒定的相位差，因此可以产生干涉现象。

通常有两种方法实现这种分解：

（1）分波阵面法将光源的波阵面分为两部分，使之分别通过两个光具组，经反射、折射或衍射后交迭起来，在一定区域形成干涉。由于波阵面上任何一部分都可以看成为新光源，而且同一波阵面的各个部分有相同的位相，所以这些被分离出来的部分波阵面可作为初相位相同的光源，不论点光源的位相改变得如何快，这些光源的初相位差却是恒定的，杨氏双缝、菲涅耳双面镜和洛埃镜等都是产生这类分波阵面的干涉装置。

（2）分振幅法当一光束投射到两种透明媒质的分界面上，光能一部分反射，另一部分折射。这方法叫做分振幅法。最简单的分振幅干涉装置是薄膜，它是利用薄膜的上下表面对入射光反复地反射，由这些反射光波在空间相遇而形成的干涉现象。由于薄膜的上下表面的反射光来自同一入射光的两部分，只是经历不同的路径而有恒定的相位差，因此它们是相干光。另一种重要的分振幅干涉装置，是万克耳孙干涉仪。

光的干涉现象是光的波动性的最直接、最有力的实验证据。光的干涉现象是牛顿微粒模型根本无法解释的，只有用波动说才能圆满地解释这一现象。

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