VC++激光测距机能量测试系统设计(3)

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而实现粒子数反转需要使用激活介质，激活介质就是能够实现两个能级之间粒子数反转的物质。要达到粒子数反转分布，需要有一个机构将低能级粒子抽运到高能级，这种机构就称为泵浦源，泵浦源将粒子从低能级抽运到高能级的过程称为泵浦。正是通过泵浦源的工作，才使得某些具有特殊能级结构的介质发生粒子数反转分布，形成了激活介质。因而，泵浦源是形成激光器的物质基础之一。论文网

b、激光谐振腔

想要得到方向性好、单色性很好的激光，仅有激活介质是不够的，这是因为：第一，在反转分布能级间的受激发射可以沿各个方向产生，难以形成极强的光束；第二，激发出的光可以有很多频率，难以形成单色亮度很强的激光。欲使光束进一步加强，就必须使光束来回往复地通过激活介质，使之不断地沿某一方向得到放大。而光放大是可以通过全反射镜来实现的，即把激活介质放在镜面相对的一对反射镜之间，两块反射镜相互平行，其反射率分别为R1=1和R2,<1。这样在镜面轴线方向上就可以形成光的振荡，在R2<1的镜面处就可有激光输出。由于光束在腔内多次的来回反射，极少频率的光满足干涉相长条件，光强得到加强，频率得到筛选，特别是在谐振腔轴线方向，可以形成光强最强的激光振荡。我们把起着反射和投射激光作用而且严格平行的镜子构成的腔称为激光谐振腔，如图1.4所示。

图1.4 激光振荡发射示意图

1.1.3 激光器的发展现状与展望

从1960年第一台激光器问世以来，虽然说激光器的问世时间还很短，但是发展迅速。从红宝石激光器到Nd:YAG激光器、铒玻璃激光器、CO2激光器、半导体激光器等更是相继出现。

然而第一代红宝石激光器现在已经淘汰。接着的第二代Nd:YAG激光器早在上世纪被装配于部队，但是后来发现对人眼有害。第三代激光器主要是铒玻璃激光器，它的波长为1.54um,不伤害人眼。

而现如今最流行的半导体激光器（LD）具有体积小、重量轻、效率高、结构简单，工作寿命长、可直接电调制、驱动功率和电流较低等优点，正是这些优点导致LD自问世以来就得到了世界各国的广泛关注与研究。

而对于激光器的发展明天，生命和健康科学是一个非常有潜力的市场。因为随着科学技术的发展，那里会源源不断地出现新的应用。而激光也不再仅仅局限于是一种外科手术的工具，将会更加广泛地应用于医学诊断、蛋白质分析等方面。

而在所有的激光类型中，光纤激光将占据主导的地位。目前，光纤激光器可实现800—1200nm的激光输出，最大的输出功率达到万瓦量级。它的应用范围也不再仅仅是光通信，渐渐地扩展到图像显示、生物工程和医疗卫生等领域。光纤激光器技术目前是一个正在得到高度重视并且发展迅速的新型技术研究热点，所涉及的产品领域和科学研究范围十分广泛，具有广阔的市场前景。

1.1.4 激光的特性

（1）方向性好。由于激光是定向辐射的，在传播过程中的发散很小，接近平行光，说明激光一般都以十分小的立体角向空间传播，而不像普通光源那样，朝着四面八方（=4π）所有可能的方向传播。由此可见，与普通光源相比，激光器具有极好的方向性。

（2）单色性好。由于激光的发光的频率v是受激光跃迁所决定的，它仅有极小的线宽（∆v7.5×10^3 Hz），与普通光源中单色性最好的Kr86灯的谱线宽度∆v=3.8×10^8 Hz相比，仍非常窄，是氪灯的10-5倍，因而激光的单色性远优于普通光源。激光的单色性好，可以提高信噪比和灵敏度，另外对在同一背景光干扰下进行特征识别也很有利。