⑴ 为什么三能级激光系统比四能级激光系统的阈值要高
阈值是发光和不发光的临界点,所以能量是一样大的。按照正常的理解是四能级的激光器的阈值电流比三能级的大。
获得激光需要激光上下能级形成粒子数反转,也就是上能级粒子数大于下能级粒子数。泵浦粒子数到上能级是需要消耗能量的。三能级系统的下能级是基级,必须将一半以上的粒子数泵浦到高能级上。而四能级系统的下能级不是基态,可以很快排空,更容易形成粒子数反转。
(1)四能级系统可以产生激光吗扩展阅读:
三能级系统工作原理,在激励泵元的作用下,几台E0上的粒子被抽运到能级E2上,到达高能级E2的粒子将主要以无辐射跃迁的形式。
三能级激光器中,获得中间能态和基态间粒子数反转的效率不是很高。因为在开始抽运时中间能态(即亚稳态)实际是空的,最低限度要将基态粒子数的半数抽运到中间态才可实现粒子数反转。此外,供给抽运的闪光氙灯对电能只有一小部分成为抽运光子。所以要用强抽运光,通常采用脉冲工作。
⑵ 激光的基本组成部分是什么每个部分都有什么作用以四能级系统为例,详细说明激光产生的过程
同学,计量的吧?
⑶ 四能级系统为什么比三能级系统更容易发出激光
因为四能级系统下能级粒子数几乎为零,反转粒子数较大,阈值低,因此更容易产生激光
⑷ 为什么四能级激光器比三能级激光器效率高
四能级系统,激光下能级基本没有粒子,反转粒子数很容易变大,所以阈值低,容易出光。三能级阈值一般较高。
⑸ 氦氖激光器属于三能级系统还是四能级
四能级系统
氦氖激光器(helium-neonlaser) 一种能连续运转的气体激光器。工作物质为氖气。1961年由杰文研制成功。图1所示为常见的内腔式结构氦氖激光器。谐振腔、放电管和激励电源是这种激光器的三个主要组成部分。直流高压使由铝筒阴极发射出来的电子加速,使它在气体放电管内向阳极运动。高速电子与氦原子相撞,使基态氦原子跃迁到21S0态和23S1态。图2为氦和氖的能级图。氦的21S0和23S1能级的能量为20.61和19.82电子伏特,分别与氖的3S和2S能级的能量接近,因此很容易使氦的能量转移到氖原子。于是在氖原子的3S—3P、3S—2P、2S—2P等三对能级间可形成粒子数反转,实现波长为3.39、0.6328和1.15微米的三条激光谱线。这些激光的下能级都不是氖原子的基态,氦氖激光器是一种四能级系统。
⑹ 以四能级系统为例,详细说明激光产生的过程
一般四能级系统的化合物在正常状况下,第三能级的电子数会趋于饱和而第四能级的电子数会有很多空缺。当由于外界的能量而使物质处于激发态,第三能级的很多电子会被激发到第四能级上,在这种情况下电子极易发生由第四能级到第三能级的跃迁,电子由第四能级到第三能级跃迁的过程中会释放出一个光子,因光子能量固定(光波长固定)而行成激光。
⑺ 激光三能级系统与四能级系统的本质区别是什么
1、阈值不同
三能级系统需要较高的阈值反转粒子数,三能级系统是共享下能级的。所以激光上能级的离子数要很大。而四能级系统由于下能级很快抽空,只要很少粒子数就可以实现集聚数反转。
2、本质不同
如果激光下能级不是基态能级,就是四能级,否则为三能级。四能级系统,激光下能级基本没有粒子,反转粒子数很容易变大,所以阈值低,容易出光。
三能级阈值一般较高。一般四能级系统的化合物在正常状况下,第三能级的电子数会趋于饱和而第四能级的电子数会有很多空缺。
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能级
由玻尔的理论发展而来的现代量子物理学认为原子核外电子的可能状态是不连续的,因此各状态对应能量也是不连续的。这些能量值就是能级。能级是用来表达在一定能层上(K、L、M、N、O、P、Q)而又具有一定形状的电子云的电子。
能级原理
三能级系统工作原理,在激励泵元的作用下,几台E0上的粒子被抽运到能级E2上,到达高能级E2的粒子将主要以无辐射跃迁的形式。
⑻ 为什么二能级系统不能产生激光
不能实现粒子数翻转
⑼ 固体激光器属于三能级还是四能级
固体激光器既有可能属于三能级系统,也有可能属于四能级系统。
固体激光器用固体激光材料作为工作物质的激光器,1960年,T.H.梅曼发明的红宝石激光器就是固体激光器,也是世界上第一台激光器。固体激光器一般由激光工作物质、激励源、聚光腔、谐振腔反射镜和电源等部分构成。 产生激光有3个条件:
1.有提供放大作用的增益介质作为工作物质;
2.有激励源,抽运粒子以使产生粒子数反转;
3.有光学谐振腔。
按照激活粒子的能级结构形式,可将其分为三能级系统(如红宝石激光器),和四能级系统(如YAG激光器)。目前使用的工作物质的形状大都是圆柱形的。