以半导体激光器为例说明产生激光的原理和条件

以半导体激光器为例说明产生激光的原理和条件,第1张

听我娓娓道来.

首先,激光的英文叫Laser light amplification by stimulated emission of radiation.就是通过受激发射实现光放大.

光通过谐振腔的选模作用和增益介质的放大作用,经过震荡和放大,实现拥有单色性、准直性、相干性非常好的光束,这个就是激光.

激光器有很多种类型,但他的必要组成部分无外乎:谐振腔、增益介质、泵浦源.

形成激光的一个重要条件是,粒子数反转,就是导带的粒子数密度大于价带(半导体)或高能级的粒子数密度大于低能级(气体或固体),激光的现象就是在这样一种偏离了平衡态的稳态.

半导体激光器比起固体激光器和气体激光器,结构上还是有很大区别的.半导体激光器一般是三层或多层异质结结构,这样由于折射率的的内大外小自然构成了光约束,又由于异质结结构形成的量子井结构(最早的半导体激光器不是量子井结构的,随着MBE的半导体加工技术的应用,单井和多井结构得以实现),对载流子形成了约束,使受激发射大都发生在增益介质的带边,这样就大大提高了激光器的效率.半导体激光器是电泵浦的,不同于气体激光器或固体激光器的光泵浦.

半导体激光器的工作过程是这样的,由于外加电场的作用,载流子开始移动,由于量子井的存在,载流子开始在量子井中堆积,然后一部分导带的电子会自发跃迁回价带放出一个能量等于带隙宽度(band gap)的光子,这个过程叫自发发射,一部分自发发射的光子会被吸收,再放出两个光子,这个过程叫受激发射,这样自发发射的光子成为了最初的泵浦光,然后不断的发生受激发射,受激发射的光子会在增益介质中不断震荡,不断的使更多的光子受激发射出来,当外加电场强度达到粒子数反转所需强度之后一段时间,便会有稳定的激光输出了.

————————

这个过程当中有很多很多细节问题,不明白可以问我.

楼上几位是外行

红宝石激光器是一种极端原始的激光器,目前已经极少使用

装纽扣电池的那种激光器的确是激光器,学名叫做半导体激光器(LASER DIODE)

给半导体激光器加上一定的电压,或者通过一定的电流,就会使其中的半导体增益介质受激辐射。如果增大通过的电流或电压,可以增大其输出的功率。

但是如果超过其最大承受电流,就会被烧毁。

激光武器有几个杀伤级别,从能量由低到高分为致眩,致盲,身体灼伤,材料表面加工,熔毁等

一般玩具激光器只有不到100微瓦的光能量,只属于致眩级别。

如果要产生致盲以上的杀伤,必须增大功率。

可以采用的方法是增强通过的电流或者采用更强力的半导体激光器芯片。

市面上买到的半导体激光器的发光波段一般在红外光区,功率大到可以产生身体灼伤的效果。

如果可以进行有效的改造,是可以把手持式的激光笔,改造成一把可致盲的激光q的。

但是,一定要遵守国家有关法律法规,产生的一切后果楼主要三思而后行


欢迎分享,转载请注明来源:内存溢出

原文地址: http://outofmemory.cn/dianzi/8999052.html

(0)
打赏 微信扫一扫 微信扫一扫 支付宝扫一扫 支付宝扫一扫
上一篇 2023-04-23
下一篇 2023-04-23

发表评论

登录后才能评论

评论列表(0条)

保存