国产激光行业报告（33页）

行业报告下载 2018年11月17日 06:33 管理员

激光是受激辐射的光放大。激光是指窄幅频率的光辐射线通过受激辐射放大和必要的反馈共振，产生准直、单色、相干的定向光束的过程。激光的基本原理是基于 1917 年爱因斯坦提出的受激辐射理论。受激辐射的概念是：当原子处于激发态 E2 时，如果恰好有能量（E2-E1）的光子射来，在入射光子的影响下，原子会发出一个同样的光子而跃迁到低能级 E1 上去，这种辐射叫做受激辐射。

激光产生的必要条件是粒子数反转，在增益介质中实现。激光的产生必须选择合适的工作物质，可以是气体、液体、固体。在这种介质中可以实现粒子数反转，以制造获得激光的必要条件。现有工作介质近千种，可产生的激光波长包括从真空紫外到远红外，非常广泛。但从激光器输出的激光性能来考虑，对使用的工作物质是有一定的要求的，基本要求是（1）光学性质均匀，光学透明性良好，且性能稳定；（2）有能级寿命比较长的能级；（3）有比较高的量子效率。

光学谐振腔实现强化光放大。为了强化光放大，应使受激辐射光反复多次通过工作物质，实现这一目的的装置就是光学谐振腔。在激活物质的两侧配置两个反射镜，就构成了一个光学谐振腔。光学谐振腔具有三个作用：1）使激光具有极好的方向性（沿轴线）；2）增强光放大作用（相当于延长了工作物质）；3）使激光具有极好的单色性（选频）。

激光具有非常纯正的颜色，几乎无发散的方向性，极高的发光强度。普通光源自始至终都是由自发辐射产生的，因而含有不同频率（或不同波长、不同颜色）的成分，并向各个方向传播。激光则仅在最初极短的时间内依赖于自发辐射，此后的过程完全由受激辐射决定。正是这一原因，使激光具有非常纯正的颜色，几乎无发散的方向性，极高的发光强度。而正是这些神奇的特性，使激光在各个领域具有一系列令人难以置信的应用。

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