1.1 激光光束课件.ppt

1.1激光光束神光-I激光装置（上海1986）主放级：MOPA构型激光束数：2束激光波长：1.054μm激光能量：1.6KJ/1w工作脉宽：1ns峰值功率：1012W驱动方式：间接驱动1.1激光光束神光-II激光装置（上海2000）主放级：多程放大（双程）激光束数：8束激光波长：0.35μm激光能量：4.8~6KJ/1w3KJ/3w工作脉宽：1ns驱动方式：间接驱动1.1激光光束科研1.1激光光束神光-III原型装置（中物院在建）主放级：多程放大（四程）激光束数：8束光束口径：30cm×30cm激光波长：0.35μm激光能量：10KJ/1w工作脉宽：1~5ns驱动方式：间接驱动1.1激光光束课程大致可分为三部分第一部分：讲授光学谐振腔理论、速率方程理论、激光器的振荡特性第二部分：讲授激光振荡半经典理论。第三部分：激光的全量子理论。教材：《激光物理》作者：卢亚雄等北京邮电大学出版社,20051.1激光光束参考书1、《激光物理导论》，作者：章若冰2.《激光物理》，作者：钱梅珍等3.《激光光学》，作者：吕百达4.《激光原理》，作者：周炳琨5.《激光物理基础》作者：王雨三、张中华，出版社：哈尔滨工业大学出版社，2004.21.1激光光束第一章激光光束1.1激光光束1.1激光光束1.1激光光束*能源危机使我们探索理想新能源。其中受控热核聚变能因为资源丰富，洁净等优点脱颖而出。他可通过受控热核聚变反应实现，本文主要考虑ICF惯性约束聚变。*这是一张典型的高功率固体激光装置图*****1.1激光光束§1概述1.1激光光束激光laser——lightamplificationbystimulatedemissionofradiation理论基础：光与物质之间的共振相互作用是激光器发光的物理基础。1900年普郎克提出量子化假说，成功地解释了黑体辐射的实验规律。1913年波尔又利用量子化假说，成功地解释了氢原子光谱的实验规律。在此基础上，Einstain于1917年首次提出了原子或分子可以在光的激励下产生光子的受激发射或吸收。受激辐射的概念四十年后，这个概念在激光技术中得到了广泛的应用。1.1激光光束50年代电子学、微波技术的应用提出了将无线电技术从微波(1cm量级)光波(1μm量级)的需求；需要振荡器微波振荡器——在一个尺度和波长可比拟的封闭的谐振腔中利用自由电子与电磁场的相互作用实现电磁波的放大和振荡。光？1954美国C.H.Townes（汤斯1964诺贝尔物理奖）等提出利用受激辐射来放大电磁波的新概念，开辟了利用原子（分子）中的束缚电子与电磁场的相互作用来放大电磁波1.1激光光束1958年汤斯和肖洛(ArthurL.Schawlow)提出了应用尺度远大于波长的开放式光谐振腔实现激光器的新思想。布隆伯根(NicolaasBloembergen)提出利用光泵浦三能级原子系统原子数反转分布的新构思。美国修斯公司实验室梅曼(TheodoreH.Maiman)1960年演示了世界第一台红宝石固态激光器。实验证实激光确实具有理论预期的完全不同于普通光的性质：单色性、方向性和相干性。1.1激光光束1960-5-17，TedMaiman发明第一台激光器1.1激光光束第一台红宝石激光器的拆卸图1.1激光光束Laser突破了非相干光源单色亮度低、在介质中中传播时因吸收而不断减弱的缺陷,当泵浦光通过激光介质并有适当的谐振腔时,发生受激发射,形成出射光强远大于入射光强、相位整齐、亮度高、方向性好、强度高的相干光,为信息处理提供了稳定的媒介。激光的出现是光学、光谱学、电子学发展到一定阶段的产物,从根本上赋予了古老的光学技术以新的强大生命力。1.1激光光束随着激光的出现,人们对光与物质相互作用过程的研究变得空前活跃,导致了激光物理学、非线性光学、半导体光电子学、导波光学和相干光学等一系列新学科的涌现;激光的出现还把无线电技术与光学技术相互沟通了起来,使二者相互渗透,相互补充,开辟了一系列无线电和光学应用的新领域,使非线性光学、超快过程研究、信息光学等得到了迅速的发展。1.1激光光束激光器应用工业加工，测量，快速成型，准直，