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是由於(yu) 材料的受激輻射產(chan) 生的電子躍遷吸收帶,通過分析本征吸收的吸收帶我們(men) 可以從(cong) 中挑選處合適的低損耗的窗口區,從(cong) 而提高信號的傳(chuan) 輸效率。(2)非本征吸收損耗即雜質吸收,造成非本征吸收的原因可能是由於(yu) 工藝的不完善引入的了新的雜質導致雜質的吸收損耗。其中對非本征吸收影響比較大有兩(liang) 種:1. 過渡金屬離子Fe3+、Mn3+ 、Ni3+ 、Cu2+ 、Co2+ 、Cr3+等,這些過渡金屬離子在0.6um-1.6um波段範圍內(nei) 光吸收能力較強,光纖製造過程中,過渡金屬離子的數量應減少到十億(yi) 分之一以下,這樣可以將損耗控製1dB/km以下。2. 氫氧根離子(OH-),水分子中解析出來的OH-振動吸收導致信號衰減並呈現 ...
摻鉺光纖產(chan) 生受激輻射。當用一高功率的泵浦光 λ 注入摻鉺光纖時,將鉺離子從(cong) 低能級的基態E1激發到高能級E3上。Er3+在高能級上的壽命很短,很快即以無輻射躍遷的形式衰減到亞(ya) 穩態能級E2 上。由於(yu) Er3+ 在能級E2 上壽命較長,在其上的粒子數聚集越來越多,從(cong) 而在能級E2和E1之間形成粒子數的反轉分布。這樣,當具有1550 nm波長的光信號λEr通過這段摻鉺光纖時,處於(yu) 亞(ya) 穩態能級的粒子即以受激輻射的形式躍遷到基態,並產(chan) 生和入射光信號光(1550 nm)完全一樣的光子,從(cong) 而大大增加了信號光中的光子數量,也即實現了信號光在摻鉺光纖中輸出時不斷被放大的功能。因此,利用摻鉺光纖即可製成摻鉺光纖放大器ED ...
on”,即“受激輻射光放大”的意思。因此,激光實際上是原子受到入射光照射後,由於(yu) 受激輻射現象,將原本的入射光放大後的產(chan) 物。相比於(yu) 普通光源,激光具有更好的方向性、單色性、相幹性,以及更高的亮度。那麽(me) ,什麽(me) 是受激輻射呢?一束光,實際上就是一束光子流,由無數具有一定動量和方向的光子所組成。而光子則是由原子能級躍遷所產(chan) 生,當原子由基態(低能級)向激發態(高能級)躍遷時,需要從(cong) 外界吸收一個(ge) 光子;而當原子由激發態向基態躍遷時,則需要向外界釋放一個(ge) 光子。一個(ge) 光子的能量:當我們(men) 用一個(ge) 入射光子掠過原子時,就有一定幾率使該原子由激發態向基態躍遷,從(cong) 而釋放出一個(ge) 光子,最終,我們(men) 將得到兩(liang) 個(ge) 光子(入射光子和受激輻射所產(chan) ...
確實高。這種受激輻射與(yu) 正常的拉曼效應不同,是相幹的。與(yu) 此同時,在Vo′的Stokes側(ce) 也出現了其他的譜線,其頻移正好是D1個(ge) 譜線的2倍、3倍、4倍等,且其強度逐漸降低並逐漸減小。它們(men) 被稱為(wei) 高階受激斯托克斯線。在適當的實驗條件下,在反斯托克斯側(ce) 得到了相應的曲線。在正常拉曼效應中,它們(men) 的強度比斯托克斯線的強度低,但仍然比反斯托克斯線的強度高得多。實驗表明,高階Stokes譜線和反階Stokes譜線的發射具有明確的方向性。由於(yu) 在大多數情況下,受激拉曼光譜中隻出現一個(ge) 振動頻率(以及它的倍數),這種效應顯然沒有多大價(jia) 值,因為(wei) 人們(men) 希望盡可能多地確定基頻,以便描述散射分子的特性,或者為(wei) 力場計算獲得數據。這種 ...
地使工作介質受激輻射產(chan) 生更多的激發光,因此產(chan) 生雪崩效應而生成較強的激光從(cong) 部分反射的鏡麵側(ce) 輻射出去。圖1:激光在F-P腔中生成示意圖在FP腔中,來回反射的多光束之間可產(chan) 生幹涉效應,進而會(hui) 對光進行濾波(如圖2中所示),在某些特定的波長下產(chan) 生幹涉相長,如果兩(liang) 個(ge) 反射鏡間距較大,而鏡麵寬度比較小時,隻有相對鏡麵入射角非常接近0°的光才能經過很多次的反射後不會(hui) 移出諧振腔;從(cong) FP諧振腔輸出的激光單模的譜線寬度隨著兩(liang) 反射鏡間距增大而減小;綜上,對FP腔的尺寸可以控製輸出激光的發散、波長、譜寬等。圖2:F-P腔的濾波功能相關(guan) 文獻:[1]李耐和. 可調諧激光器種類及發展趨勢[J]. 世界国产欧美在线與(yu) 技術, 2002(2 ...
會(hui) 發出。由於(yu) 受激輻射的速率取決(jue) 於(yu) 進入工作物質的光子量,因此增益介質中存儲(chu) 的能量會(hui) 隨著持續泵浦而增加。由於(yu) 自發輻射和其他過程的損失,經過一定時間,儲(chu) 存的能量會(hui) 達到某個(ge) 最大值;此時稱為(wei) 增益飽和。此時,Q開關(guan) 器件迅速從(cong) 低Q變為(wei) 高Q,從(cong) 而允許反饋和受激發射的光放大過程開始。由於(yu) 增益介質中已經儲(chu) 存了大量能量,諧振腔中的光強度會(hui) 迅速增加。這也導致存儲(chu) 在介質中的能量幾乎以同樣快的速度耗盡。最終激光輸出的持續時間短峰值能量高的巨脈衝(chong) 。主動調Q中,Q開關(guan) 是一個(ge) 外部控製的可變衰減器。這可能是一個(ge) 機械設備,例如放置在腔內(nei) 的快門、斬波輪或旋轉鏡,或是某種調製器,例如聲光設備、磁光效應設備或電光器件——普克爾盒或克爾盒 ...
態的機製采用受激輻射。當激發光光斑內(nei) 的熒光分子吸收了激發光處於(yu) 激發態後,用另一束STED光束照射樣品,使損耗光斑範圍內(nei) 的分子以受激輻射的方式回到基態,從(cong) 而失去發射熒光的能力。即熒光萃滅。這個(ge) 過程就叫做受激發射損耗。隻有損耗光強為(wei) 零或較低的區域內(nei) 的熒光分子能夠以自發輻射的形式回到激態發出熒光,這樣就實現了有效發光麵積的減小。為(wei) 了實現上述目的,損耗光聚焦後的光斑需要滿足邊緣光強較大,而中心趨於(yu) 零的條件,一般采用的是環形的空心光斑,如圖2所示。圖2. 激發光斑(a),渦旋光(b),強度分布的線掃描(c),熒光疊加光斑(d). 傳(chuan) 統的方法可以用螺旋相位板來產(chan) 生這樣的渦旋光束,但是使用純相位空間光調製器 ...
是並不是利用受激輻射,而是利用非線性晶體(ti) 材料中參量放大過程產(chan) 生的光增益。與(yu) 激光器類似,它也具有泵浦功率閾值,低於(yu) 該值時,輸出功率很小(隻有一部分參量熒光)。圖1.光參量振蕩器示意圖OPO一個(ge) 很大的優(you) 勢在於(yu) 其信號光和閑散光可以在很大範圍內(nei) 變化,二者之間的關(guan) 係由相位匹配條件決(jue) 定。因此可以得到普通激光器很難或者不能產(chan) 生的波長(例如,中紅外,遠紅外或者太赫茲(zi) 光譜區域),並且也可以實現很大範圍的波長調諧(通常通過改變相位匹配條件)。因此OPO特別適用於(yu) 激光光譜學。光參量振蕩器一個(ge) 限製條件是它需要具有很高光強和空間相幹性的泵浦源。因此,通常需要采用一個(ge) 激光器來泵浦OPO,由於(yu) 不能直接采用激光二極管,該係統 ...
,字麵意思為(wei) 受激輻射對光進行放大。中國物理學家錢學森取其意將其命名為(wei) “激光”。根據發光持續時間的長短,激光一般被分類為(wei) 連續激光和脈衝(chong) 激光。脈衝(chong) 光是由激光器產(chan) 生的高強度、高相幹性的光信號。與(yu) 連續光相比,脈衝(chong) 光具有更高的光強度和更短的脈衝(chong) 寬度。光的脈衝(chong) 寬度通常以飛秒(1fs=10-15s)為(wei) 單位進行測量。隨著激光技術的不斷發展,激光的脈衝(chong) 寬度也在不斷縮小。1981年,貝爾實驗室的福克等人采用鎖模技術將脈衝(chong) 激光的脈衝(chong) 寬度縮小到小於(yu) 100 fs。2001年,奧地利維也納技術大學的克勞茨研究組在實驗上成功地利用氣體(ti) 高次諧波產(chan) 生了脈寬為(wei) 650 as的單個(ge) 光脈衝(chong) [1],使光脈衝(chong) 寬度達到阿秒量級。2023年的 ...
數反轉來產(chan) 生受激輻射。為(wei) 了聚集原子來放大一個(ge) 入射輻射,必須打破原子的動力平衡態以產(chan) 生粒子數反轉。當外界能量(泵浦能量)提供給處於(yu) 一個(ge) 特定激發態的原子係統時,這種情況的發生是有可能的。一個(ge) 非平衡的環境一般不能由增加係統溫度來實現和維持。因此,光放大的第二個(ge) 條件是持續的泵浦能量來產(chan) 生和維持優(you) 勢的粒子數反轉來,從(cong) 而產(chan) 生受激輻射。大多數的激光材料隻有很低的增益,為(wei) 了產(chan) 生一個(ge) 很大的放大,光必須經過一個(ge) 很長的激光介質,這個(ge) 過程可以通過在兩(liang) 個(ge) 鏡子之間放置一個(ge) 增益介質來實現,鏡子來回反射光線通過增益介質。增益介質和兩(liang) 個(ge) 鏡子組成激光諧振腔。影響激光的主要因素是增益介質、泵浦,以及激光腔或者諧振。激光器材料和高能 ...
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