光的量子性和激光基礎(chǔ)：激光的基本原理

一、光在激活介質(zhì)中的放大

三能級(jí)系統(tǒng)
a)粒子數(shù)呈玻耳茲曼分布	b)粒子數(shù)呈反轉(zhuǎn)分布

二、光學(xué)諧振腔的作用

1、諧振腔的作用及激光振蕩閾值條件

若高能級(jí)的原子自發(fā)發(fā)射一個(gè)不平行于腔軸線的光子，它雖然在通過(guò)介質(zhì)時(shí)也能引起受激發(fā)射過(guò)程的發(fā)生，但它很快就跑出介質(zhì)，從而不能形成光子的雪崩式放大作用，這種光子對(duì)激光振蕩沒(méi)有貢獻(xiàn)。若發(fā)射光子傳播方向沿著腔軸線，情況就完全不同，這個(gè)光子引起雪崩放大作用產(chǎn)生的同方向相干光子遇到腔端面的光學(xué)反射鏡以后又被反射回到激活介質(zhì)中，因而多次在激活介質(zhì)中來(lái)回振蕩，使雪崩式放大作用較長(zhǎng)時(shí)間的存在下去，于是相干光子越來(lái)越多，從而實(shí)現(xiàn)受激發(fā)射的增益大大超過(guò)受激吸收和自發(fā)發(fā)射，著中現(xiàn)象稱為光子的共振，諧振腔的這種作用也就稱之為共振（或諧振）作用。

2、激光縱模：

激光器中的振蕩頻率
a)四個(gè)縱模	b)一個(gè)縱模

三、激光橫模

諧振腔的幾何表示