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基本面
現(xiàn)代望遠(yuǎn)鏡使用激光技術(shù)來補(bǔ)償?shù)厍虼髿鈱拥哪:?yīng)。[7]
激光與其他光源的區(qū)別在于它們的連貫性??臻g相干性通常通過輸出是窄光束來表示,該光束是衍射限制的。激光束可以聚焦到非常小的光點(diǎn),實(shí)現(xiàn)非常高的輻照度,或者它們可以具有非常低的發(fā)散度,以便將它們的功率集中在很遠(yuǎn)的距離。時(shí)間(或縱向)相干意味著在單個(gè)頻率處的極化波,其相位在沿著波束的相對(duì)大的距離(相干長(zhǎng)度)上相關(guān)。[8]通過熱或其它非相干光源產(chǎn)生的光束有一個(gè)瞬時(shí)振幅和相位在時(shí)間和位置上隨機(jī)變化,因此具有短的相干長(zhǎng)度。
激光器根據(jù)它們?cè)谡婵罩械牟ㄩL(zhǎng)來表征。大多數(shù)“單波長(zhǎng)”激光器實(shí)際上產(chǎn)生具有略微不同波長(zhǎng)的幾種模式的輻射。雖然時(shí)間相干性意味著單色性,但是存在發(fā)射廣譜光或同時(shí)發(fā)射不同波長(zhǎng)的光的激光。一些激光器不是單個(gè)空間模式,并且具有光束發(fā)散比由所需的更衍射極限。所有這些裝置基于其產(chǎn)生光的方法,即受激發(fā)射被分類為“激光器”。使用激光器時(shí),使用更簡(jiǎn)單的技術(shù)不能產(chǎn)生所需空間或時(shí)間相干性的光。
術(shù)語
在霧的激光束,反射在汽車擋風(fēng)玻璃
激光這個(gè)詞起初是“通過受激發(fā)射輻射進(jìn)行光放大” 的首字母縮寫。在這種用法中,術(shù)語“光”包括任何頻率的電磁輻射,不僅包括可見光,因此稱為紅外激光,紫外激光,X射線激光和伽馬射線激光。由于首先開發(fā)了激光器的微波前驅(qū),即微波激射器,在微波和無線電頻率下工作的這種裝置被稱為“微波激射器”而不是“微波激光器”或“無線電激光器”。在早期的技術(shù)文獻(xiàn)中,,激光被稱為光學(xué)激光器 ; 這個(gè)詞現(xiàn)在已經(jīng)過時(shí)了。[9]
產(chǎn)生光的激光器本身在技術(shù)上是光學(xué)振蕩器而不是首字母縮略詞所建議的光學(xué)放大器。有人幽默地指出,縮寫LOSER,對(duì)于“通過受激輻射的光輻射”,會(huì)更加正確。[10]隨著普遍使用原始縮寫為普通名詞的,光放大器已經(jīng)開始被稱為“激光放大器”,盡管在這一表觀冗余。
反射激光的背面動(dòng)詞經(jīng)常用于現(xiàn)場(chǎng),意思是“產(chǎn)生激光”,[11]特別是關(guān)于激光的增益介質(zhì); 當(dāng)激光器工作時(shí),它被稱為“激光”。在諸如天體物理激光器和原子激光器之類的用途中可以看到在擴(kuò)展意義上進(jìn)一步使用激光和微波激勵(lì)器這兩個(gè)詞,而不是指激光技術(shù)或裝置。
設(shè)計(jì)
主條目:激光施工
典型激光器的組件:
- 獲得中等
- 激光泵浦能量
- 高反射器
- 輸出耦合器
- 激光束
激光器由增益介質(zhì),激勵(lì)它的機(jī)制和提供光學(xué)反饋的東西組成。[12]增益介質(zhì)是一種具有允許其通過受激發(fā)射放大光的特性的材料。通過增益介質(zhì)的特定波長(zhǎng)的光被放大(功率增加)。
對(duì)于增益介質(zhì)來放大光,需要在稱為泵浦的過程中提供能量。能量通常作為電流或作為不同波長(zhǎng)的光提供。泵浦燈可以由閃光燈或另一種激光器提供。
常見的激光類型使用來自光學(xué)腔的反饋- 增益介質(zhì)兩端的一對(duì)反射鏡。光在鏡子之間來回反射,穿過增益介質(zhì)并且每次都被放大。通常,兩個(gè)鏡子中的一個(gè),即輸出耦合器,是部分透明的。一些光從這面鏡子中逸出。取決于腔的設(shè)計(jì)(鏡子是平的還是彎曲的),從激光器出來的光可以展開或形成窄光束。與電子振蕩器類似,該裝置有時(shí)被稱為激光振蕩器。
大多數(shù)實(shí)用的激光器包含影響發(fā)射光特性的附加元件,例如光束的偏振,波長(zhǎng)和形狀。