（精）激光原理第一章 华中科技大学课件.ppt

激光原理与技术·原理部分 任课教师：夏珉 EMail：minxiahust@ 电话第一章 激光概述 先修科目 几何光学 物理光学 量子力学 参考书目 激光原理　国防工业出版社　2000年版 周炳琨等编 量子电子学　科学技术出版社　1983年版 Amnon Yariv，刘颂豪等翻译 Lasers, Anthony E. Siegman, Maple-Vail Book Manufacturing Group, 1986 Principles of Lasers, Orazio Svelto, Plenum Press, 1998 第一章 激光概述 1.1激光的发展与现状 1.2激光产生的机理 1.3激光的特性 1.4激光器实例 1.1激光的发展与现状 提到激光时脑海中的第一印象？ 1.1激光的发展与现状 什么是激光？ LASER： Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation 激光： 受激辐射光放大 死光：叶永烈《珊瑚岛上的死光》 镭射：LASER的音译 1.1.1激光发展的历史 史前时代 17世纪—对光的本性的探求： 波动说：以一定方式沿空间传输的波动过程，惠更斯、虎克； 微粒说：以经典方式运动着的微小粒子，牛顿； 19世纪： 光的波动本性有了进一步发展 电磁场理论、麦克斯韦方程组 1.1.1激光发展的历史 19世纪下半叶发展起来的电磁场理论能够解释光的反射、折射、干涉、衍射、偏振和双折射等现象； 然而到了20世纪初，出现了黑体辐射、原子线状光谱、光电效应、光化学反应和康普顿散射等实验现象，这些涉及到光与物质相互作用时能量与动量交换特征的就无法用当时的经典理论来解释。 1.1.1激光发展的历史 黎明前的黑暗 1900年，普朗克提出了能量量子化概念，并因此获得1918年诺贝尔物理学奖； 1905年，爱因斯坦提出光子假说并成功解释了光电效应，并因此获得1921年诺贝尔物理学奖； in recognition of the services he rendered to the advancement of Physics by his discovery of energy quanta for his services to Theoretical Physics, and especially for his discovery of the law of the photoelectric effect 1.1.1激光发展的历史 1913年，玻尔借鉴了普朗克的量子概念提出了全新的原子结构模型，并因此获得1922年诺贝尔物理学奖； 1917年，爱因斯坦在玻尔的原理结构基础上，提出了受激辐射理论，为激光的出现奠定了理论的基础； 1928年，Landenburg证实了受激辐射和“负吸收”的存在； for his services in the investigation of the structure of atoms and of the radiation emanating from them 1.1.1激光发展的历史 1947年，Lamb和Reherford在氢原子光谱中发现了明显的受激辐射，这是受激辐射第一次被实验验证。Lamb由于在氢原子光谱研究方面的成绩获得1955年诺贝尔物理学奖； 1950年，Kastler提出了光学泵浦的方法，两年后该方法被实现。他因为提出了这种利用光学手段研究微波谐振的方法而获得诺贝尔奖。 for his discoveries concerning the fine structure of the hydrogen spectrum for the discovery and development of optical methods for studying Hertzian resonances in atoms 1.1.1激光发展的历史 1951年,Townes提出受激辐射微波放大，即MASER的概念。 1954年，第一台氨分子Maser建成，首次实现了粒子数反转，其主要作用是放大无线电信号，以便研究宇宙背景辐射。Townes由于在受激辐射放大方面的成就获得1964年诺贝尔物理学奖。 for fundamental work in the field of quantum electronics, which has led to the construction of oscillators and amplifiers based on the maser-laser principle 1.1.1激光发展的历史 突破 1958年Schawlow和Townes在Phy.