红宝石激光器的结构主要包括工作物质、光学谐振腔和激励源三部分。其工作原理如下:
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结构:
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工作物质:红宝石激光器中的红宝石晶体作为工作物质,它具有高的热导率和低的折射率。
- 光学谐振腔:由全反射镜和部分反射镜组成,用于产生并维持激光振荡。红宝石晶体被放置于光学谐振腔中,作为激光的产生地。
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激励源:通常使用闪光灯或激光二极管作为激励源,为红宝石晶体提供足够高的能量以产生受激辐射。
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工作原理:
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当激励源发射的光子照射到红宝石晶体上时,晶体会吸收光子的能量并跃迁到高能级。
- 由于红宝石晶体的热导率很高,晶体内产生的热量会迅速传导出去,从而保持晶体温度的稳定。
- 当晶体从高能级跃迁回低能级时,会释放出光子。这些光子在光学谐振腔内发生干涉和共振,形成激光。
- 由于红宝石晶体的折射率较高,光子在晶体内部经过多次反射后仍能保持足够的能量和方向性,从而形成激光输出。
红宝石激光器产生的激光波长为699.3nm,属于短波长激光。由于其具有单色性好、方向性强、亮度高等优点,在科学研究、工业加工、医疗美容等领域有着广泛的应用。