激光器的发光原理

激光器的发光原理是基于粒子数反转和增益大于损耗的条件。具体来说：

粒子数反转：




激光器中的工作介质在特定条件下，其高能级上的粒子数要多于低能级上的粒子数，这种状态称为粒子数反转。
粒子数反转是实现激光发射的关键条件之一。




增益大于损耗：




增益是指激光在工作介质中传播时，由于受激辐射作用而不断增强的过程。
损耗则包括各种可能的能量损失，如介质吸收、散射等。
只有当增益大于损耗时，激光才能在激光器中稳定传播并输出。




激励源与工作介质：




激励源：用于向工作介质提供能量，使其中的粒子从低能级激发到高能级，为实现粒子数反转创造条件。


激励方式多样，包括光学激励、电激励、化学激励和核能激励等。

工作介质：具有亚稳态能级，这使得受激辐射在辐射过程中占主导地位，从而实现光放大。


亚稳态能级是指粒子在该能级上的寿命相对较长，有利于粒子数反转的形成和维持。

综上所述，激光器的发光原理是通过激励源向工作介质提供能量，实现粒子数反转，并在增益大于损耗的条件下，通过受激辐射作用不断放大光信号，最终输出激光。