激光产生的原理

Question

激光产生的原理我知道是激发辐射，但是激发辐射是因为受外界光子激励，电子由高能级跃迁到低能级，同时产生一个与入射光频率，方向，相位相同的光子。
但这哪里起到放大的作用了，少了一个光子，然后多了一个同样的光子，没有任何变化啊。
光子能量E=hv 频率没变，光子能量也没变啊，激光怎么就高能了

Answer 1

　　光与物质相互作用时可出现受激吸收、自发辐射、受激辐射现象。

　　受激辐射，在稳定状态下，高能态的粒子数多于低能态的，而受激辐射要高能级的粒子数多于低能级的，使受激辐射过程强于吸收过程，因此粒子数的反转是产生激光的必要条件。能实现粒子数反转的工作物质最常见的是三能级系统或四能级系统的。

　　激光发射的第二个条件是必须有一个起正反馈、谐振和输出作用的光学谐振腔。仅有粒子数反转分布还不能形成激光。因为激发态的粒子是不稳定的，它们在激发态的寿命时间范围内会纷纷跳回到基态，形成自发辐射，这些光子射向四面八方。要产生激光振荡还必须有起着正反馈、谐振和输出作用的光学谐振腔。在谐振腔中，偏离工作物质轴向的光子逸出腔外，只有沿着轴向传播的光子在谐振腔两端反射镜作用下才能往返传播。这些光子就成为引起受激辐射的激发因子，它们可导致轴向受激辐射的产生。受激辐射发出的光子与引起受激辐射的光子有相同的频率、相位、传播方向和偏振状态。它们沿轴线方向不断地往返，穿过已实现粒子数反转的工作物质，从而不断地引发受激辐射，使轴向行进的光子不断得到放大和振荡。这种雪崩式的光放大过程使得谐振腔内沿轴线方向的光量骤然增大，并从谐振腔的部分反射镜端射出，这就是激光束。

Answer 2

Answer 3

半导体激光器（激光二极管）的工作原理

Answer 4

Answer 5

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