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《激光的振荡》ppt课件目录CONTENTS•激光的原理•激光的振荡原理•激光振荡器的工作原理•激光的调制与控制•激光技术的发展趋势与展望01激光的原理激光的产生激光是受激发射放大产生的光原子或分子吸收能量后从低能级当高能级电子数达到一定值时,跃迁到高能级受外界光子的激发,大量高能级电子向低能级跃迁,产生激光激光的特性01020304单色性好方向性好亮度高相干性好激光的频率单一,颜色纯度高激光的发射方向一致,不易散激光能量高度集中,亮度远高激光的振动方向和偏振状态一射于普通光源致,有利于干涉和衍射实验激光的应用通信加工激光传输速度快,容量大,适激光能量密度高,可应用于切用于长距离大容量通信割、焊接、打孔等加工领域测量医疗激光精度高,可应用于长度、激光可用于治疗近视、祛斑、角度、距离等测量脱毛等医疗美容领域02激光的振荡原理光的干涉光的干涉是指两束或多束相干光波在空间某些区域相遇时,相互叠加产生加强或减弱的现象干涉是波动的基本特性之一,所有波动都会发生干涉在激光的振荡过程中,光的干涉起着重要的作用,它决定了激光的相干性和方向性光的衍射光的衍射是指光波在传播过程衍射是光波的基本特性之一,在激光的振荡过程中,光的衍中遇到障碍物时,会绕过障碍任何光波都会发生衍射射会影响激光的束散角和光强物的边缘继续传播的现象分布光的偏振光的偏振是指光波的电矢量或磁自然光中,电矢量和磁矢量在垂在激光的振荡过程中,光的偏振矢量在某一特定方向上的振动状直于传播方向的两个相互垂直的会影响激光的线偏振性和圆偏振态方向上振动性,从而影响激光的传输和光学元件的作用效果03激光振荡器的工作原理激光振荡器的结构谐振腔由两个反射镜或一个反射镜和一个输出镜构成,用于形成光振荡回路激活物质具有较高能级粒子数反转的介质,能够实现光的放大泵浦源用于向激活物质提供能量,使其粒子数发生反转激光振荡器的工作过程泵浦源向激活物质提供能量,使其粒子数发生反转反转的粒子在谐振腔内通过光放大作用产生激光激光在谐振腔内不断反射和放大,最终从输出镜输出激光振荡器的特点高亮度和单色性由于谐振腔的选频作用,激光具有较高的亮度和较好的单色性方向性强激光在谐振腔内不断反射,形成定向的光束,具有很强的方向性相干性好激光的频率高度单一,具有很好的相干性,适合用于干涉和衍射实验04激光的调制与控制激光的调制方式直接调制外部调制直接通过调节激光器的输入电流或电在激光器外部加上调制器,通过调制压等参数来改变激光的输出特性,如器对激光的相位、频率、偏振态等进频率、功率等行调制声光调制电光调制利用声光效应,通过超声波对介质折利用电场对介质折射率的调制,通过射率的调制,实现对激光的调制改变激光的传播方向实现对激光的调制激光的控制方法闭环控制开环控制通过反馈信号实时监测激光的输出特性,通过预先设定的参数和条件来控制激光的并根据设定的标准进行比较和调整,以实输出特性,无需实时监测和调整现激光的稳定输出主动控制被动控制通过主动改变激光器的参数或外部调制器通过被动地选择或调整激光器的参数或外的参数来控制激光的输出特性部调制器的参数来控制激光的输出特性激光调制与控制的优缺点优点可实现激光输出特性的灵活调节和控制可提高激光的稳定性和可靠性激光调制与控制的优缺点•可实现多波长、多模式、多偏振态等复杂激光输出激光调制与控制的优缺点01缺点02可能引入额外的噪声和干扰03可能影响激光器的寿命和可靠性04可能需要复杂的控制系统和较高的成本05激光技术的发展趋势与展望新型激光技术的研究进展光纤激光技术01光纤激光器具有高效率、高光束质量、长寿命等优点,是当前激光技术研究的热点之一超快激光技术02超快激光器能够实现皮秒甚至飞秒级的脉冲宽度,具有极高的峰值功率和加工精度,在微纳加工、生物医学等领域有广泛应用激光雷达技术03激光雷达利用激光的反射和散射原理实现对物体距离和形状的测量,具有高精度、高分辨率和高抗干扰能力等特点,在无人驾驶、地理信息获取等领域有重要应用激光技术在各领域的应用前景医学领域激光技术可用于手术、光动力治疗、激光美容等,具有创伤小、恢复快、工业制造领域效果显著等优点激光技术可用于焊接、切割、打标、表面处理等领域,提高加工效率和精度,环境监测领域降低生产成本激光技术可用于气体、水质、土壤等的监测,具有高精度、高灵敏度、非通信领域接触测量等优点激光技术可用于光纤通信,具有传输速度快、容量大、保密性好等优点激光技术的发展趋势与展望激光技术的集成化和微型化随着光电子技术和微纳加工技术的发展,未来激光器将更加小型化,性能更强大新型激光材料和器件的研究随着科技的发展,新型激光材料和器件将不断涌现,推动激光技术的进步激光技术的应用拓展随着各领域对激光技术的需求不断增加,未来激光技术的应用领域将更加广泛。