激光制造設備基礎知識

1.     激光的產生

(1)物質的組成:

世界上能看到的任何宏觀物質都是由原子、分子、離子等微觀粒子構成。其中，分子是原子通過共階鍵結合形成的，離子是原子通過離子鍵結合形成的，所以歸根結底，物質是由原子構成的。

(2)原子的結構：

原子是由居中原子中心的帶正電的原子核和核外負電的電子構成的。

(3)原子的發光：

激發態的原子不會長時間停留在高能級上，它會自發地向低能級的基態躍遷，并釋放出它的多余的能量。

2.     光的特性

(1)波粒二象性

光是頻率極高的電磁波，具有物理概念中波和粒子的一般特性，簡稱具有波粒二象性。光的波動性和粒子性是光的本性在不同條件下表現出來的兩個側面。

(2)光的波動性體現

光在傳播過程中主要表現出光的波動性，我們可以通過光的直線傳播定律、反射定律、折射定律、獨立傳播定律、光路可逆原理等證明光在傳播過程中表現出波動性。

3.     激光的產生

（1）受激輻射發光---激光產生的先決條件

（2）粒子數反轉分布---激光產生的必要條件

  a. 實現粒子數反轉分布

  b. 玻爾茲曼定律

（3）光學諧振腔---激光持續產生的源泉

（4）產生激光的條件

  a. 要有含亞穩態能級的工作物質

  b. 要有合適的泵浦源，使工作物質中的粒子被抽運到亞穩態并實現粒子數的反轉分布，以產生受激輻射光放大。

  c. 要有光學諧振腔，使光往返反饋并獲得增強，從而輸出高定向、高強度的激光。

  d. 要滿足激光產生的條件

綜上所述，激光（laser）的產生就是受激輻射的光放大效應可以順利進行的過程。