红宝石激光器的能级特点是具有多重的能级结构,这是由于其工作物质为纯碳化铝(Al2O3)所决定的。以下是对其能级特点的详细解释:

  1. 能级间距较小:红宝石激光器中的工作物质为纯碳化铝,其能级间距较小,大约只有0.5eV(电子伏特)。这种较小的能级间距使得红宝石激光器能够产生连续波长的激光输出。
  2. 能级结构复杂:由于红宝石晶体的生长环境以及工作物质本身的特性,其能级结构相对复杂。这包括红外和可见光波段内的多条吸收带,这些吸收带对应着不同的能级跃迁。
  3. 受激辐射跃迁概率大:在红宝石激光器中,受激辐射产生的光子能量与能级差之间存在一定的关系。由于红宝石晶体的能级间距较小,使得受激辐射跃迁的概率增大。
  4. 多光子跃迁效应显著:在红宝石激光器中,由于能级间距较小,当激光工作物质发生粒子数反转时,容易产生多光子受激辐射过程。这会导致激光输出功率的增大,并且限制了激光器的频率稳定度。
  5. 具有红外线波段的有效波长范围:红宝石激光器在红外线波段有较宽的有效波长范围(0.69μm至0.78μm),这使得它在某些特定的科学实验和工业应用中具有优势。

*****红宝石激光器的能级特点主要体现在其能级间距较小、能级结构复杂、受激辐射跃迁概率大、多光子跃迁效应显著以及具有红外线波段的有效波长范围等方面。