激光原理 名词解释
激光原理及应用 20页
• 激发源：要是工作物质成为激活态，需要外界激励作用。一般有光泵式，电激励式， 化学式。
要想使受激辐射占优势，必须使处在高能级E2的粒子数大于处在低能级E1的 粒子数，这种 分布正好与平衡态时的粒子分布相反，称为粒子数反转分布，简称粒子数反转，实现粒子数反 转是产生激光的必要条件。
4.晶体腔：工作物质，谐振腔，激发源
• 工作物质：使受激辐射成为介质中的主导过程，必要条件是在介质中造成离子数反 转分布，即使介质激活。例如：掺钕钇铝石榴石（Nd:YAG）YAG激光晶体。
• 振镜就能在微机的控制下，沿与玻璃边缘平行方向扫描输出激光，清 除边缘表面膜层。清边宽度为10mm。
3.激光产生理论介绍
3-1 激光在产生过程中始终伴随着以下三种状态：
a. 受激吸收（简称吸收）：处于较低能级的粒子在受到外界的激发，吸收了能量时，跃迁到 与此能量相对应的较高能级。
E2
E2
入射光子
E1
E1
受激吸收跃迁
b.自发辐射：粒子受到激发而进入的激发态，不是粒子的稳定状态，如存在着可以接纳粒子 的较低能级，即使没有外界作用，粒子也有一定的概率，自发地从高能级激发态（E2）向 低能级基态（E1）跃迁，同时辐射出能量为（E2-E1）的光子。
场镜
振镜是一种优良的矢量扫描器件。它是一种特殊的摆动电机 ,基本原理是通电线圈在磁场中产 生力矩 ,但与旋转电机不同 ,其转子上通过机械纽簧或电子的方法加有复位力矩 ,大小与转子偏 离平衡位置的角度成正比 ,当线圈通以一定的电流而转子发生偏转到一定的角度时 ,电磁力矩与 回复力矩大小相等 ,故不能象普通电机一样旋转 ,只能偏转 ,偏转角与电流成正比 ,与电流计一 样 ,故振镜又叫电流计扫描振镜(galvanomet ric scanner) 。
激光原理概念
激光原理概念2.什么是光子简并度？为什么激光是一种强相干光？光子简并度：一个光子态（或光波模式）内的光子数原因：一个光子态内的光子数处于相干体积内，激光的光子简并度高，即在相干体积内的分子数多，有尽可能高的相干光强，因此激光是一种强相干光。
3.光与物质相互作用有几种基本形式？受激辐射产生的光子有什么特点？基本形式：自发辐射，受激辐射三种。
特点：受激辐射产生的光子与入射光子具有相同的频率、相位、传播方向、偏振、即入射光子与产生的光子处于同一光子态（或两者是相干的）5.产生激光的先决条件和决定性条件分别是什么？你为什么这么认为？先决条件：粒子数反转决定性条件：阈值条件 g0 >= a (g0为阈值条件)原因：若能产生激光，必须要有光放大与自激振荡实现光放大必须打破平衡态，即使粒子数反转，因为热平衡态下的物质只能吸收光子，不能辐射光子激光器能产生自激振荡的条件：g0 >= a（即增益大于等于损耗）其实现了任意小的出示光强Io均能形成确定大小的腔内光强Im6、激光器一般包括哪几个基本组成部分？基本组成部分由：工作物质泵浦源光学谐振腔7与普通光相比，激光主要有那几个方面的特性？激光四大特性：1.方向性好，最小发散角约等于衍射极限角2.单色性好3.亮度高4.相干性好8光学谐振腔的作用是什么？如何判断强的稳定性？光腔作用：1提供光反馈，维持自激振荡 2.选择控制激光振荡模式3.引导激光输出9什么是纵模？什么是横模？纵模：在腔的横截面内场分布是均匀的，而沿腔的轴线方向即纵向形成驻波，驻波的波节数由q决定将这种由整数q所表征的腔内纵向场分布称为纵模横模：在腔的轴线方向即纵模方向的场分布是觉晕的，而腔内垂直于光轴的横截面内的场分布称为横模12什么是高斯光束？请写出其经薄透镜的变换公式，并说明如何对它聚焦和准直？高斯光束：激光谐振腔发出的基模辐射场，其横截面的振幅分布遵守高斯函数的光束聚焦：用短焦距透镜，使高斯光束腰斑远离透镜焦点，从而满足l》f，l》F；取l=0并设法满足f》F准直：短透镜焦距为F1,当满足F1《L时它将物高斯光束聚焦于前焦面上，得一个极小光斑Wo，若Wo恰好落在长焦距透镜的后焦面上，则腰斑为Wo的高斯光束则长焦距透镜很好的准直13光与物质相互作用的理论可分为哪几个层次？经典理论半经典理论量子理论速度方程理论14谱线均匀加宽：引起加宽的物理因素对每个都是等同的加宽非均匀加宽：引起加宽的物理因素对每个原子时不相同的加宽区别：均匀加宽不能将特定频率的光与特定的原子对应起来，自发光原子对光谱内任一频率都有贡献，而非均匀加宽则能够区别出谱线上某一频率的光是由哪一部分原子（或分子）发出的，自发光原子只对特定频率的光有贡献产生原因：1激光上下能级上的原子寿命有限2.原子与原子间以及原子与容器间的碰撞气体压强3.激活粒子受周围晶格场周期性变化的影响，出此之外也受温度影响非均匀加宽：多普勒效应2. 晶格缺陷使此处的激活粒子的能级发生位移线型函数略16.请分别写出均匀加宽的和非均匀加宽物质的增益系数表达式，什么是增益饱和，均匀加宽和非均匀加宽物质的增益饱和有何不同特点？增益饱和：当Iv可与Is相比拟时，随着Iv的增加，其增益系数g 随之减少的现象不同特点：均匀加宽：频率为v的强光入射不仅使自身的增益系数下降，也使其他频率的弱光的的增益系数也以同等程度下降，即当一个模振荡后，增益在整个谱线上均匀地下降，阻止其他模的振荡。
激光原理_名词解释25页
一 名词解释1. 损耗系数及振荡条件: 0)(m ≥-=ααS o I g I ,即α≥o g 。
α为包括放大器损耗和谐振腔损耗在内的平均损耗系数。
2. 线型函数：引入谱线的线型函数pv p v v )(),(g 0~=，线型函数的单位是S ，括号中的0v 表示线型函数的中心频率，且有⎰+∞∞-=1),(g 0~v v ，并在0v 加减2v ∆时下降至最大值的一半。
按上式定义的v ∆称为谱线宽度。
3. 多普勒加宽:多普勒加宽是由于做热运动的发光原子所发出的辐射的多普勒频移所引起的加宽。
4. 纵模竞争效应：在均匀加宽激光器中，几个满足阈值条件的纵模在震荡过程中互相竞争，结果总是靠近中心频率0v 的一个纵模得胜，形成稳定振荡，其他纵模都被抑制而熄灭的现象。
5. 谐振腔的Q 值:无论是LC 振荡回路，还是光频谐振腔，都采用品质因数Q 值来标识腔的特性。
定义p v P w Q ξπξ2==。
ξ为储存在腔内的总能量，p 为单位时间内损耗的总能量。
v 为腔内电磁场的振荡频率。
6. 兰姆凹陷：单模输出功率P 与单模频率q v 的关系曲线，在单模频率等于0的时候有一凹陷，称作兰姆凹陷。
7. 锁模：一般非均匀加宽激光器如果不采取特殊的选模措施，总是得到多纵模输出，并且由于空间烧孔效应，均匀加宽激光器的输出也往往具有多个纵模，但如果使各个振荡的纵模模式的频率间隔保持一定，并具有确定的相位关系，则激光器输出的是一列时间间隔一定的超短脉冲。
这种使激光器获得更窄得脉冲技术称为锁模。
8. 光波模：在自由空间具有任意波矢K 的单色平面波都可以存在，但在一个有边界条件限制的空间V内，只能存在一系列独立的具有特定波矢k的平面单色驻波;这种能够存在腔内的驻波成为光波模。
9.注入锁定：用一束弱的性能优良的激光注入一自由运转的激光器中，控制一个强激光器输出光束的光谱特性及空间特性的锁定现象。
（分为连续激光器的注入锁定和脉冲激光器的注入锁定）。
激光原理第七版
激光原理第七版
激光，全称为“光电子激射”，是一种特殊的光线，具有高度的单色性、方向性和相干性。
激光的应用领域非常广泛，涉及医疗、通讯、制造业等多个领域。
要深入了解激光，首先需要了解激光的原理。
激光的原理主要涉及激发、放大和反射三个过程。
首先，激光器中的激发物质受到能量激发，使得原子或分子处于激发态。
接着，这些激发态的原子或分子会受到外界刺激，从而发射出一束特定波长的光子。
这些光子会在激光腔内来回反射，同时受到增益介质的放大作用，最终形成一束高度聚焦的激光。
激光的原理可以通过光学、光谱学和量子力学等多个学科来解释。
在光学中，激光被视为一种高度聚焦的光线，其波长非常短，能够实现高分辨率的成像。
在光谱学中，激光被视为一种特定波长的光线，能够被应用于光谱分析和激光光谱学。
在量子力学中，激光被视为一种由光子组成的粒子束，其特性可以通过量子力学的理论来解释。
除了以上基本原理外，激光还具有一些特殊的性质，如单色性、方向性和相干性。
激光的单色性意味着其波长非常单一，能够实现高分辨率的成像和精确的光谱分析。
激光的方向性意味着其光束非常集中，不会发生散射，能够实现远距离的传输和精确的加工。
激光的相干性意味着其光波具有固定的相位关系，能够实现干涉和衍射现象。
总的来说，激光的原理是一种基于量子力学的光学现象，涉及激发、放大和反射三个过程。
通过光学、光谱学和量子力学等多个学科的解释，可以更深入地理解激光的原理和特性。
激光的应用领域非常广泛，对于我们的生活和工作都具有重要意义。
因此，深入了解激光的原理对于提高我们的科学素养和技术水平具有重要意义。
激光原理_名词解释
一 名词解释1. 损耗系数及振荡条件:0)(m ≥-=ααS o I g I ,即α≥o g 。
α为包括放大器损耗和谐振腔损耗在内的平均损耗系数。
2. 线型函数：引入谱线的线型函数pv p v v )(),(g 0~=，线型函数的单位是S ，括号中的0v 表示线型函数的中心频率，且有⎰+∞∞-=1),(g 0~v v ，并在0v 加减2v ∆时下降至最大值的一半。
按上式定义的v ∆称为谱线宽度。
3. 多普勒加宽:多普勒加宽是由于做热运动的发光原子所发出的辐射的多普勒频移所引起的加宽。
4. 纵模竞争效应：在均匀加宽激光器中，几个满足阈值条件的纵模在震荡过程中互相竞争，结果总是靠近中心频率0v 的一个纵模得胜，形成稳定振荡，其他纵模都被抑制而熄灭的现象。
5. 谐振腔的Q 值:无论是LC 振荡回路，还是光频谐振腔，都采用品质因数Q 值来标识腔的特性。
定义p v P w Q ξπξ2==。
ξ为储存在腔内的总能量，p 为单位时间内损耗的总能量。
v 为腔内电磁场的振荡频率。
6. 兰姆凹陷：单模输出功率P 与单模频率q v 的关系曲线，在单模频率等于0的时候有一凹陷，称作兰姆凹陷。
7. 锁模：一般非均匀加宽激光器如果不采取特殊的选模措施，总是得到多纵模输出，并且由于空间烧孔效应，均匀加宽激光器的输出也往往具有多个纵模，但如果使各个振荡的纵模模式的频率间隔保持一定，并具有确定的相位关系，则激光器输出的是一列时间间隔一定的超短脉冲。
这种使激光器获得更窄得脉冲技术称为锁模。
8. 光波模：在自由空间具有任意波矢K 的单色平面波都可以存在，但在一个有边界条件限制的空间V 内，只能存在一系列独立的具有特定波矢k 的平面单色驻波;这种能够存在腔内的驻波成为光波模。
9. 注入锁定：用一束弱的性能优良的激光注入一自由运转的激光器中，控制一个强激光器输出光束的光谱特性及空间特性的锁定现象。
（分为连续激光器的注入锁定和脉冲激光器的注入锁定）。
激光零基础快速入门——激光原理
原理：利用激光的辐射，塑料聚合物基体内产生局部高能量，这些能量被聚合物
基体或者添加剂吸收，转化为热能，当热能达到一定数值时，就会引起聚合物内部 的各种物理或者化学变化，例如发生炭化、发泡、变色反应等，最后得到与基体不 一样颜色的标记。
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武汉华工激光工程有限责任公司
其移动速度均可调，因此可以实现多种加工的目的。 u 激光加工过程中，激光束能量密度高，加工速度快，并且是局部加工，对非激光
照射部位没有或影响极小，因此，其热影响区小，工件热变形小，后续加工量小。 u 激光束容易控制，易于与精密机械、精密测量技术和电子计算机相结合，实现加
工的高度自动化和达到很高的加工精度。
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7 什么是激光加工
根据激光束与材料相互作用的机理，大体可将激光加工分为激光热加工和光化学反 应加工两类。
激光热加工：指利用激光束投射到材料表面产生的热效应来完成加工过程，包括
激光焊接、激光雕刻切割、表面改性、激光镭射打标、激光钻孔和微加工等。
光化学反应加工：指激光束照射到物体，借助高密度激光高能光子引发或控制光
3
武汉华工激光工程有限责任公司
单色性好：激光器输出的光，波长分布范围非常窄，因此颜色极纯。激光器的单
色性远远超过任何一种单色光源。
单色性好可以便于滤光提高信噪比。 如果是材料加工，单色性对于控制激 光的吸收深度和分布非常有用，因为 不同材料的吸收光谱不同，就可以有 选择有控制地处理材料。单色光在光 学设计上方便很多，没有色散相差， 而且单色性越好，对应的波长或者频 率越稳。
激光精密加工可分为四类应用，分别是精密切割、精密焊接、精密打孔和表面处理。
激光精密切割
激光原理及应用论文
激光原理及应用论文激光是指由激光器产生的一种具有高单色性、高亮度、高直线度和特定相干性的电磁波。
它是由激光器内部产生的光子经过光学增益介质受到激发以及多次反射与吸收，形成高亮度的光束。
激光的原理是通过将电能、光能、动能等形式的能量输入到激光工作物质中，使其发生受激辐射，最终形成具有高度相干性的激光光束。
激光原理的核心是受激辐射。
当激光工作物质处于低温激发状态下，外界输入的能量会使激光工作物质内部的原子或分子发生能级跃迁，从而形成一个激发态。
在适当的条件下，当一个外来光子与处于激发态的原子或分子相遇时，它会刺激激发态的原子或分子从高能级跃迁回到低能级，并且辐射出两个相同频率相位相同、与入射光子相干的光子。
这两个光子再次经过多次刺激辐射过程，最终形成一束相干性极高的激光光束。
激光的应用非常广泛。
在医疗领域，激光可用于进行眼科手术、皮肤美容、癌症治疗等。
激光眼科手术包括飞秒激光角膜磨镶术（Femto-Lasik）和LASIK手术等，能够有效矫正近视、远视和散光等眼部问题。
在皮肤美容方面，激光能够去除色素、痣、疤痕和皱纹等，使皮肤更加紧致光滑。
对于癌症治疗，激光可用于进行肿瘤切除和热疗，通过选择性杀伤肿瘤细胞，保护周围正常组织。
激光还应用于工业领域。
激光切割技术广泛应用于金属材料的切割。
利用激光的高能量密度和高定向性，可对金属进行高精度切割，从而制造出各种高精度零部件。
激光还可用于打标、焊接和表面处理等。
激光打标技术能够将图案、文字或标识永久地打在产品表面上，广泛应用于电子、汽车、医疗器械等行业。
激光焊接技术具有快速、精确、无污染等优点，广泛用于汽车制造、航空航天等领域。
激光表面处理技术可用于改善金属材料的表面性能，如增强陶瓷涂层的附着力、提高金属薄膜的致密性等。
此外，激光还应用于科学研究领域。
激光在生物学、物理学和化学等领域的研究中起到了重要作用。
在生物学研究中，激光显微术可用于细胞成像和光遗传学等。
激光原理
激光的基本原理
原子吸收 hν=E2-E1
E2 hv E1 E1 图2-1 原子吸收示意图 E2
激光的基本原理
自发辐射 处于高能态的原子是不稳定的。它们在激 发态停留的时间非常短（数量级约为10 -8s）， 之后，会自发地返回基态去，同时放出一个光 子。这种自发地从激发态跃迁至较低的能态而 放出光子的过程，叫做自发辐射。
横模 光束通过孔阑传输线时，由于孔阑对光波 的衍射效应使光场的振幅和相位分布不断被改 变，经过足够多的孔阑之后最终达到了一种稳 态的自再现的分布，即当再一次通过孔阑时， 场的振幅和相位的横向分布不再变化了。
产生激光的必要条件
（1）选择具有适当能级结构的工作物质，在 工作物质中能形成粒子数反转，为受激辐射的 发生创造条件； （2）选择一个适当结构的光学谐振腔。对所 产生受激辐射光束的方向、频率等加以选择， 从而产生单向性、单色性、强度等极高的激光 束； （3）外部的工作环境必须满足一定的阈值条 件，以促成激光的产生。
泵浦灯
氙灯为惰性气体放电灯， 我们使用的灯的形状多为 直管形。其结构一般都是 由电极、灯管和充入的氙 （Xe）气体组成。电极是 用高熔点、高电子发射率， 又不易溅射的金属材料制 成。灯管用机械强度高、 耐高温、透光性好的石英 玻璃制成。灯管内充入氙 气。
高斯光束介绍
通常情形，激光谐振腔发出的基模辐射场， 其横截面的振幅分布遵守高斯函数，故称高斯光 束。 我们常常会收到客户关于光斑大小的查询， 其实问的就是光斑的束腰直径或束腰半径。束腰， 是指高斯光绝对平行传输的地方。半径，是指在 高斯光的横截面考察，以最大振幅处为原点，振 幅下降到原点处的0.36788倍，也就是1/e倍的地 方，由于高斯光关于原点对称，所以1/e的地方形 成一个圆，该圆的半径，就是光斑在此横截面的 半径；如果取束腰处的横截面来考察，此时的半 径，即是束腰半径。
激光原理
横模 光束通过孔阑传输线时，由于孔阑对光波 的衍射效应使光场的振幅和相位分布不断被改 变，经过足够多的孔阑之后最终达到了一种稳 态的自再现的分布，即当再一次通过孔阑时， 场的振幅和相位的横向分布不再变化了。
产生激光的必要条件
（1）选择具有适当能级结构的工作物质，在 工作物质中能形成粒子数反转，为受激辐射的 发生创造条件； （2）选择一个适当结构的光学谐振腔。对所 产生受激辐射光束的方向、频率等加以选择， 从而产生单向性、单色性、强度等极高的激光 束； （3）外部的工作环境必须满足一定的阈值条 件，以促成激光的产生。
(3) 气体激光器以气体为工作物质，单色性和相干 性较好，激光波长可达数千种，应用广泛。气 体激光器结构简单、造价低廉、操作方便。在 工农业、医学、精密测量、全息技术等方面应 用广泛。气体激光器有电能、热能、化学能、 光能、核能等多种激励方式。 (4) 以液体染料为工作物质的染料激光器于1966年 问世，广泛应用于各种科学研究领域。 (5) 红外激光器已有多种类型，应用范围广泛，它 是一种新型的红外辐射源，特点是辐射强度高、 单色性好、相干性好、方向性强。
2、横模模式 激光横模决定激光光波场在空间的展开程度， 高阶模展开比较宽，低价模能量比较集中，但 高阶模在空间内能量分布均匀。根据不同的加 工种类和加工要求对激光能量在空间的能量分 布提出相应的要求，激光切割和焊接要求基横 模，而淬火却要求高阶模。目前基模输出的光 一光转换效率在40%-50%之间，多模电一光 转换效率可以达到60%~70%.
激光加工对激光器的要求
1、 波长 激光输出波长越短，则金属材料的反射系数越 小，所吸收的光能就越多。目前，大功率CO2 激光器的主要发射波长是10. 6µm，大功率LD 的发射波长是0.7 - 1µm，而YAG激光器的发 射波长略大于1µm, YAG激光器的倍频技术发 展迅速，可以得到百瓦量级的绿光输出，三倍 频和四倍频输出在光刻方面有重要用途。通过 倍频、和频、喇曼等过程，DPSSL的波长覆 盖了紫外、可见、近红外波段，为激光加工的 发展提供了广阔的应用前景。
第八篇第一讲 激光原理
二、激光的形成
处于热平衡下的粒子,满足玻耳兹曼分布
Nn e
N2 e N1 E2 E1 kT
En kT
若 E2 > E 1，则两能级上的原子数之比:
1
即能级越高,粒子数越少.
数量级估计：
T ～103 K；
E2 E1 kT 1 0.086
E 2-E 1～1eV;
kT～1.38×10-20 J ～ 0.086 eV;
2、激光的应用
激光技术的应用涉及到光、机、电、材料及检测等多门 学科，主要分为以下几类： 激光焊接：汽车车身厚薄板、汽车零件、锂电池、 心脏起搏器、密封继电器等密封器件以及各种不允 许焊接污染和变形的器件。目前使用的激光器有 YAG (钇铝石榴石)激光器，CO2激光器和半导体泵 浦激光器。 激光切割：汽车行业、计算机、电气机壳、木刀模 业、各种金属零件和特殊材料的切割、圆形锯片、 压克力、弹簧垫片、2mm以下的电子机件用铜板、 一些金属网板、钢管、镀锡铁板、镀亚铅钢板、磷 青铜、电木板、薄铝合金、石英玻璃、硅橡胶、 1mm以下氧化铝陶瓷片、航天工业使用的钛合金等 等。使用激光器有YAG激光器和CO2激光器。
三、激光的特性及其应用 1、激光的特性
方向性好 激光能量集中在其传播方向上。其发散角 很小，一般为10-5～10-8球面度。 亮度高 光源亮度是指光源单位发光表面在单位时间内 沿单位立体角所发射的能量。例如，太阳表面的亮度 比蜡烛大30万倍，比白炽灯大几百倍。而一台普通的 激光器的输出亮度，比太阳表面的亮度大10亿倍。 单色性好 如He－Ne激光器发射的632.8nm的谱线宽度 仅为10- 9nm。可用作光频计时标准。 相干性好普通光源（如钠灯、汞灯等）其相干长度只 有几个厘米，而激光的相干长度则可以达到几十公里， 比普通光源大几个数量级。
有关激光原理的文章
有关激光原理的文章激光原理是激光技术的核心，下面是一篇关于激光原理的文章：激光（Laser）是一种具有高度相干性、高亮度和狭窄波束的光源。
激光的产生与物质的跃迁和光增强过程密切相关。
下面将介绍激光的原理。
激光的原理可以简单地概括为以下几个步骤：激发、增强和放大。
激发是指通过外部能量源对物质进行能级扰动，使得部分原子或分子由低能级跃迁到高能级。
通常使用的能量源包括电流、光、化学反应等。
一旦物质被激发到高能级，就会发生辐射跃迁。
这个跃迁过程通常涉及光的发射或吸收，并且通常发生在能级差异的特定波长范围内。
当物质的高能级跃迁到低能级时，会释放出光子。
释放的光子开始时是无指向性的，也就是说，它们在所有方向上以散射的方式传播。
为了将这些光子聚集在一起，我们需要增强和放大光子。
这需要一个光学谐振腔或光学放大介质。
光学谐振腔由两个反射镜构成，它们用来使光子在内部来回反射，从而增强传播方向上的光强度。
其中一个反射镜是部分透明的，允许部分光子通过。
这样，光子在谐振腔中往返多次，并且只有与谐振腔长度或倍数匹配的特定波长的光子才能获得足够增强，其他波长的光子则会快速衰减。
在经过多次反射和吸收释放过程后，光子的数目逐渐增加，光强度也逐渐增大。
最终，当光子数目足够多，光强度足够大时，就形成了一束高亮度、高相干性且狭窄的光束，即激光束。
激光具有一些独特的性质，例如单色性、准直性和相干性，这些性质使它在许多领域有着广泛的应用。
激光技术已经在医疗、通信、材料加工、科学研究等方面展现出巨大的潜力。
总结起来，激光的原理是通过激发物质的能级跃迁和光增强过程，将光子聚集在一起形成高亮度、高相干性和狭窄波束的光源。
了解激光的原理对于深入理解激光技术的应用和开发具有重要意义。
激光原理名词解
激光原理名词解————————————————————————————————作者：————————————————————————————————日期：一 名词解释1. 损耗系数及振荡条件:0)(m ≥-=ααS o I g I ,即α≥o g 。
α为包括放大器损耗和谐振腔损耗在内的平均损耗系数。
2. 线型函数：引入谱线的线型函数pv p v v )(),(g 0~=，线型函数的单位是S ，括号中的0v 表示线型函数的中心频率，且有⎰+∞∞-=1),(g 0~v v ，并在0v 加减2v ∆时下降至最大值的一半。
按上式定义的v ∆称为谱线宽度。
3. 多普勒加宽:多普勒加宽是由于做热运动的发光原子所发出的辐射的多普勒频移所引起的加宽。
4. 纵模竞争效应：在均匀加宽激光器中，几个满足阈值条件的纵模在震荡过程中互相竞争，结果总是靠近中心频率0v 的一个纵模得胜，形成稳定振荡，其他纵模都被抑制而熄灭的现象。
5. 谐振腔的Q 值:无论是LC 振荡回路，还是光频谐振腔，都采用品质因数Q 值来标识腔的特性。
定义p v P w Q ξπξ2==。
ξ为储存在腔内的总能量，p 为单位时间内损耗的总能量。
v 为腔内电磁场的振荡频率。
6. 兰姆凹陷：单模输出功率P 与单模频率q v 的关系曲线，在单模频率等于0的时候有一凹陷，称作兰姆凹陷。
7. 锁模：一般非均匀加宽激光器如果不采取特殊的选模措施，总是得到多纵模输出，并且由于空间烧孔效应，均匀加宽激光器的输出也往往具有多个纵模，但如果使各个振荡的纵模模式的频率间隔保持一定，并具有确定的相位关系，则激光器输出的是一列时间间隔一定的超短脉冲。
这种使激光器获得更窄得脉冲技术称为锁模。
8. 光波模：在自由空间具有任意波矢K 的单色平面波都可以存在，但在一个有边界条件限制的空间V 内，只能存在一系列独立的具有特定波矢k 的平面单色驻波;这种能够存在腔内的驻波成为光波模。
9. 注入锁定：用一束弱的性能优良的激光注入一自由运转的激光器中，控制一个强激光器输出光束的光谱特性及空间特性的锁定现象。
激光原理技术及应用
激光原理技术及应用激光（Laser）是一种高度凝聚、高亮度的光束，具有单色、单频、方向性和相干性等特点。
激光的产生是通过在激光器中对激光介质进行电能、光能或化学能输入，使其产生受激辐射而得到的。
激光的产生要满足三个条件：1. 受激辐射条件，即至少有一部分倾向于与已存在的辐射产生一致性增强; 2. 高反射构型条件，即在激活的介质中，必须有一个结构，使每个光子具有与大部分原子共振的倾向，从而可以同时与之发生相互作用；3. 线形因素条件，即产生受激辐射的电场分量必须与入射的外界场的幅度、相位分量相一致，并且处于相位的增加区域。
激光的应用领域非常广泛。
首先，激光在医学领域有着广泛应用。
激光能够通过对生物组织的选择性作用，实现无创治疗和准确切割，如激光手术刀、激光美容、激光治疗癌症等。
其次，激光在通信领域有着重大意义，激光通信的高频率和可控性，使得数据传输速率显著提高，成为现代通信技术的重要组成部分。
另外，在制造业中，激光也被广泛应用于切割、打标、焊接等工艺过程中，具有高精度、高效率和节能环保的优点。
激光还用于材料表面处理、表面合成等领域，可以提高材料的硬度、精细度和功能性。
此外，激光也在测距、测速、光谱分析等方面有着广泛应用。
激光技术的原理主要包括三个方面：激活介质，选择性受激辐射和谐振腔。
激活介质是指能吸收和放射光子的介质，如晶体、气体、液体等。
选择性受激辐射是指通过受激辐射来增强输入的光的辐射能。
在激光器中，通过光刺激物质中的原子或分子，使它们从基态跃迁到激发态，再由基态跃迁到较低的能级上，释放出来的能量被输入进来的光共享，从而获得高度的相干度。
谐振腔是指光线在通过激光器的过程中反复地倍返射，使得激光光束增强和放大。
谐振腔分为共振腔和光学腔，其中共振腔是用需要反射的金属或介质制成的封闭结构，而光学腔则是由两个或多个镜子组成的。
激光技术的应用非常广泛。
在制造业中，激光切割、打标和焊接成为重要工艺。
激光切割通过激光在材料表面产生高热和熔化，实现对各种材料的快速、高精度切割；激光打标通过高能激光束对材料表面进行物理或化学反应，实现永久性的打标；激光焊接则是利用高能激光束对焊缝进行加热和熔化，实现材料的连接。
激光原理与应用技术
激光原理与应用技术激光（Laser）是绝大部分人熟知的一个词语，它的应用范围非常广泛且多样化。
激光的应用可以是工业上的切割、焊接、打标等，也可以是医学上的手术、治疗、激光眼保健等。
而激光的原理则是激光技术得以应用的基础。
本文将对激光的原理与应用技术进行简要介绍。
激光是一种高度集中、高强度的光束，其产生基于三个基本过程：激励、放大和反射。
首先，激光器中通过输入能量对物质激发至一定的高能态，形成能级的反转。
然后，在光学谐振腔的作用下，激发的粒子通过一系列的受激辐射和自发辐射的过程中，被引导向具有相同相位的光子。
最后，在反射镜的作用下，光子通过激光器的出射镜成为一束高纯度、单色性极好的激光。
激光的应用技术可以说是无所不在。
在工业上，激光的应用对于切割、焊接、打标等领域起到了非常重要的作用。
通过激光技术，可以实现对金属、塑料等材料的精细切割，大大提高了生产效率和质量。
而在制造业中，激光焊接则是一种高效、高精度的焊接方式，能够实现对复杂结构的焊接，避免了传统焊接方式可能引起的形变和热影响等问题。
此外，激光打标技术也被广泛应用于产品标识、防伪等方面。
医学领域也是激光应用的重要领域之一。
激光手术技术在眼科手术、皮肤整形、牙科等方面得到广泛应用。
激光眼科手术中，激光束聚焦在近视眼患者的角膜上，通过改变角膜的曲率来矫正视力，从而彻底摆脱眼镜或隐形眼镜的依赖。
激光皮肤整形技术则可以用于去除皮肤上的痣、疤痕、纹身等。
此外，激光还被用于牙科治疗，可以用于牙齿美白、龋齿治疗以及牙齿矫正等。
除了工业和医学领域，激光在科学研究、通信、测量等方面也有着广泛的应用。
在科学研究中，激光技术被用于精密测量、物质分析、光谱学等研究领域，具有极高的灵敏度和精确性，可以帮助科学家们深入了解物质的特性和行为。
在通信领域，激光通信技术被用于实现光纤通信，其传输速度快、容量大，被广泛应用于互联网、电视广播等。
在测量领域，激光雷达技术可以实现高精度的距离测量和三维地图构建，被广泛应用于地理测绘、环境监测等领域。
激光原理与应用
激光原理与应用
激光，全称为“光学激振射光”，是一种特殊的光，具有高亮度、单色性、相
干性和方向性等特点。
激光的产生是通过激发原子、分子或离子，使其能级跃迁，然后通过受激辐射产生的一种光。
激光在各个领域都有着广泛的应用，例如激光医学、激光通信、激光制造等，其应用已经渗透到我们生活的方方面面。
首先，我们来了解一下激光的产生原理。
激光的产生主要是通过三个过程，吸
收能量、寿命延长和受激辐射。
当原子、分子或离子吸收能量后，其能级将发生跃迁，此时处于激发态的原子、分子或离子会通过受激辐射的过程向基态跃迁，产生与激发辐射相同的光子，这就是激光的产生过程。
激光的产生需要具备激发源、增益介质和光学腔这三个基本条件。
其次，我们来探讨一下激光的应用领域。
激光在医学领域有着广泛的应用，例
如激光手术、激光治疗等，其精准的特性使得激光在医学诊疗中有着独特的优势。
在工业制造领域，激光切割、激光焊接等技术已经成为了现代制造业中不可或缺的一部分。
另外，激光在通信领域也有着重要的应用，激光通信具有传输速度快、信息容量大等优点，是未来通信领域的发展方向之一。
除此之外，激光在环境监测、科学研究、文化艺术等领域也有着重要的应用价值。
例如，激光在大气污染监测、气象探测等方面发挥着重要作用；在科学研究中，激光在原子、分子、光子等微观领域的研究中有着不可替代的作用；在文化艺术领域，激光投影、激光表演等形式已经成为了现代文化艺术表现的重要方式。
总的来说，激光作为一种特殊的光，其产生原理和应用价值都是非常广泛的。
随着科技的不断发展，相信激光在未来会有更加广阔的应用前景，为人类的生产生活带来更多的便利和进步。
激光原理及应用名词解释大题知识点总结考试专用
第一章1、自发辐射：在没有外界影响时，它们会自发的从高能级E2向低能级E1跃迁，同时放出能量为hu的光子，这种与外界影响无关的、自发进行的辐射称为自发辐射。
2、受激辐射：如果原子系统的两个能级E2和E1满足辐射跃迁选择定则，当受到外来能量hu=E2-E1的光照射时，处在E2能级的原子有可能受到外来光的激励作用而跃迁到较低的能级E1上去，同时发射一个与外来光子完全相同的光子。
3、自发辐射和受激辐射的区别：①自发辐射是非相干光，受激辐射是相干光。
②自发辐射跃迁几率就是自发辐射本身，而受激辐射的跃迁几率决定于受激辐射系数与外来光单色辐射能量密度的乘积。
③当受激辐射系数B21一定时，外来光的单色辐射能量密度越大，受激辐射几率越高。
4、受激吸收：处于低能级E1的原子受到一个外来光子的激励作用，完全吸收该光子的能量而跃迁到高能级E2的过程，叫作受激吸收。
5、自发辐射、受激辐射、受激吸收之间的关系：在光和大量原子系统的相互作用中，三者之间三种过程是同时发生的。
A21n2dt+B21n2ρvdt=B12n1ρvdt（自发辐射光子数+受激辐射光子数=受激吸收光子数）6、自然增宽:在不受外界影响时，处于激发态的粒子会自发的向低能态跃迁。
也就是说，在自发辐射发光过程中，能量不断衰减，电偶极子的正负中心不再做简谐振动，从而导致光谱线有一定的宽度，叫做自然增宽。
(洛伦兹线型函数)7、均匀增宽介质和非均匀增宽介质的区别:均匀增宽：(1)自然加宽（普遍存在，但在固体工作物质中可忽略）—源于不确定性原理(2)碰撞加宽（存在于气体工作物质中）—源于气体分子碰撞导致的上能级粒子寿命变化(3)晶格振动加宽（存在于固体工作物质中）—源于固体中激光工作粒子在晶格附近的热振动。
非均匀增宽：(1)多普勒加宽（存在于气体工作物质中）——源于工作物质不断地运动而产生的多普勒频移(2)晶格缺陷加宽（存在于固体工作物质中）——源于固体加工时内部产生的晶格缺陷导致工作粒子所处状态不完全相同8、光谱线宽度:通常定义Δv=v2-v1,即相对光强为最大值的1/2处的频率间隔叫做光谱线的半(值)宽度，简称光谱线宽度。
对激光原理的认识及应用
对激光原理的认识及应用1. 什么是激光？激光是指一种具有特定能量、特定频率、相干性极高的电磁波。
它由光子组成，具有非常强大的定向性和单色性。
激光是一种波长非常短、能量非常强大的光源，具有非常广泛的应用领域。
2. 激光的原理激光的产生是通过受激辐射的过程实现的。
在激光器中，通过能量输入或光的激励，使得处于激发态的原子或分子被激发，随后通过受激辐射的过程，释放出高度定向的光子，从而产生激光。
3. 激光的特点激光具有以下几个突出特点：- 相干性：激光的光波是高度相干的，相位一致。
- 单色性：激光波具有非常窄的频谱宽度，非常接近单一频率。
- 高度定向性：激光波呈现出非常好的定向性，光束非常集中。
- 高能量密度：激光的功率密度非常高，能够在极短的时间内释放大量能量。
- 窄束束腰：激光束呈腰型，具有非常小的横截面，能够实现高精度加工。
4. 激光的应用领域激光在许多领域都有广泛的应用，以下是几个常见的领域：4.1 激光切割和焊接激光切割和焊接是激光应用的核心领域。
激光束的高度定向性和高能量密度使得激光在金属材料的切割和焊接中非常有效。
激光切割能够实现非常精细的切割，激光焊接能够实现高质量的焊接。
4.2 激光医疗激光在医疗领域也有着重要的应用。
例如，激光手术可以实现非常精确的组织切割和焊接，无需开刀。
激光还可以用于皮肤治疗、眼科手术等。
4.3 激光雷达激光雷达是一种测距仪器，通过激光束的发射和接收来测量物体与激光器的距离。
激光雷达广泛应用于无人驾驶、测绘、工业自动化等领域。
4.4 激光打印激光打印技术是一种非常常见的打印技术，通过激光的定向和控制，将图像和文字投影到纸张或其他材料上，实现打印。
4.5 激光通信激光通信是一种高速的光通信技术。
通过使用激光器和接收器，可以实现高速、稳定的数据传输。
5. 激光安全注意事项激光具有强大的能量，使用激光时需要注意安全事项： - 避免直接照射眼睛：激光束对眼睛具有损害作用，需要避免直接照射； - 使用适当的防护措施：在操作激光时，需要佩戴适当的防护眼镜和服装，防止被激光束伤害； - 控制激光的使用范围：确保激光束仅在需要的区域使用，以避免对其他人或物体造成伤害。
激光原理第一章
目录
• 激光原理简介 • 激光产生原理 • 激光的应用 • 激光的未来发展
01
激光原理简介
激光的定义
激光
受激发射放大简称激光，从最简单的 原子模型出发，阐述激光产生的机理。 光与物质相互作用是激光以特定方式吸收和发射光 子时，产生雪崩式的跃迁，形成强烈 的激光束。
皮肤科治疗
激光可以用于治疗各种皮 肤问题，如色素沉着、血 管病变和皮肤肿瘤。
牙科治疗
激光在牙科中用于牙齿美 白、牙周病治疗等。
军事领域
目标指示与侦察
激光雷达和激光制导系统可用于精确侦察和目标 指示。
武器致盲
高功率激光可以暂时或永久致盲敌方人员或设备。
通信与加密
激光在军事通信中用于高速、加密的数据传输。
等。
光子晶体激光器
总结词
光子晶体激光器是未来激光发展的重要方向之一，它利用光子晶体结构来控制光 的传播，具有独特的光学特性和应用前景。
详细描述
光子晶体是一种具有周期性折射率变化的介质，能够控制光的传播。光子晶体激 光器利用光子晶体结构来产生激光，具有低阈值、高单色性、高相干性等优点。 未来，光子晶体激光器将在通信、传感、光学计算等领域发挥重要作用。
超快激光技术
总结词
超快激光技术是未来激光发展的重要方向之 一，它能够提供极短脉冲的激光输出，具有 极高的时间分辨率和空间分辨率。
详细描述
超快激光技术是指利用脉冲宽度在飞秒（ 10^-15秒）甚至更短的激光技术。由于其 极短的脉冲宽度，超快激光能够实现极高的 时间分辨率和空间分辨率，因此在科学研究 、工业制造、医疗诊断等领域具有广泛的应 用前景。例如，超快激光可以用于观察化学 反应过程、制造微纳结构、进行高精度测量
激光名词解释
激光名词解释
1、激光名词解释：激光是由电力发出的激光设备的光。
2、激光是20世纪以来继核能、电脑、半导体之后，人类的又一重大发明，被称为“最快的刀”、“最准的尺”、“最亮的光”。
英文名Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation，意思是“通过受激辐射光扩大”。
激光的英文全名已经完全表达了制造激光的主要过程。
激光的原理早在1916年已被著名的犹太裔物理学家爱因斯坦发现。
原子受激辐射的光，故名“激光”。
激光：原子中的电子吸收能量后从低能级跃迁到高能级，再从高能级回落到低能级的时候，所释放的能量以光子的形式放出。
被引诱（激发）出来的光子束（激光），其中的光子光学特性高度一致。
因此激光相比普通光源单色性、方向性好，亮度更高。
激光应用很广泛，有激光打标、激光焊接、激光切割、光纤通信、激光测距、激光雷达、激光武器、激光唱片、激光矫视、激光美容、激光扫描、激光灭蚊器、LIF无损检测技术等等。
激光系统可分为连续波激光器和脉冲激光器。
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一 名词解释1. 损耗系数及振荡条件:0)(m ≥-=ααS o I g I ,即α≥o g 。
α为包括放大器损耗和谐振腔损耗在内的平均损耗系数。
2. 线型函数：引入谱线的线型函数pv p v v )(),(g 0~=，线型函数的单位是S ，括号中的0v 表示线型函数的中心频率，且有⎰+∞∞-=1),(g 0~v v ，并在0v 加减2v ∆时下降至最大值的一半。
按上式定义的v ∆称为谱线宽度。
3. 多普勒加宽:多普勒加宽是由于做热运动的发光原子所发出的辐射的多普勒频移所引起的加宽。
4. 纵模竞争效应：在均匀加宽激光器中，几个满足阈值条件的纵模在震荡过程中互相竞争，结果总是靠近中心频率0v 的一个纵模得胜，形成稳定振荡，其他纵模都被抑制而熄灭的现象。
5. 谐振腔的Q 值:无论是LC 振荡回路，还是光频谐振腔，都采用品质因数Q 值来标识腔的特性。
定义p v P w Q ξπξ2==。
ξ为储存在腔内的总能量，p 为单位时间内损耗的总能量。
v 为腔内电磁场的振荡频率。
6. 兰姆凹陷：单模输出功率P 与单模频率q v 的关系曲线，在单模频率等于0的时候有一凹陷，称作兰姆凹陷。
7. 锁模：一般非均匀加宽激光器如果不采取特殊的选模措施，总是得到多纵模输出，并且由于空间烧孔效应，均匀加宽激光器的输出也往往具有多个纵模，但如果使各个振荡的纵模模式的频率间隔保持一定，并具有确定的相位关系，则激光器输出的是一列时间间隔一定的超短脉冲。
这种使激光器获得更窄得脉冲技术称为锁模。
8. 光波模：在自由空间具有任意波矢K 的单色平面波都可以存在，但在一个有边界条件限制的空间V 内，只能存在一系列独立的具有特定波矢k 的平面单色驻波;这种能够存在腔内的驻波成为光波模。
9. 注入锁定：用一束弱的性能优良的激光注入一自由运转的激光器中，控制一个强激光器输出光束的光谱特性及空间特性的锁定现象。
（分为连续激光器的注入锁定和脉冲激光器的注入锁定）。
10. 谱线加宽：实际中的谱线加宽由于各种情况的影响，自发辐射并不是单色的，而是分布在中心频率/)(12E E -附近一个很小的频率范围内。
这就叫谱线加宽。
11. 频率牵引：在有源腔中，由于增益物质的色散，使纵模频率比无源腔纵模频率更靠近中心频率，这种现象叫频率牵引。
12. 自发辐射：处于高能级Ｅ２的一个原子自发的向Ｅ１跃迁，并产生一个能量为ｈｖ的光子13. 受及辐射：处于高能级Ｅ２的一个原子在频率为ｖ的辐射场作用下，向Ｅ１跃迁，并产生一个能量为ｈｖ的光子14. 激光器的组成部分：谐振器，工作物质，泵浦源15. 腔的模式：将光学谐振腔内肯能存在的电磁场的本征态称为‘’。
16. 光子简并度：处于同一光子态的光子数。
含义：同态光子数、同一模式内的光子数、处于相干体积内的光子数、处于同一相格内的光子数17. 激光的特性：1.方向性好，最小发散角约等于衍射极限角2.单色性好3.亮度高4.相干性好18. 粒子数反转：在外界激励下，物质处于非平衡状态，使得n2>n119. 增益系数：光通过单位长度激活物质后光强增长的百分数20. 增益饱和：在抽运速率一定的条件下，当入射光的光强很弱时，增益系数是一个常数；当入射光的光强增大到一定程度后，增益系数随光强的增大而减小。
21. Q 值：是评定激光器中光学谐振腔质量好坏的指标——品质因数。
22. 纵模：在腔的横截面内场分布是均匀的，而沿腔的轴线方向即纵向形成驻波，驻波的波节数由q 决定将这种由整数q 所表征的腔内纵向场分布称为纵模23.横模：腔内垂直于光轴的横截面内的场分布称为横模24.菲涅尔数：N,即从一个镜面中心看到另一个镜面上可划分的菲涅尔半波带的数目。
表征损耗的大小。
衍射损耗与N成反比。
25.自在现模：把开腔镜面上经一次往返能再现的稳态场分布称为自在现模或横模。
26.损耗系数：光通过单位距离后光强衰减的百分数27.自激振荡：不管初始光强多微弱，只要放大器足够长，就总能形成确定大小的光强Im，满足振荡条件。
28.多普勒效应：设一发光原子(光源)的中心频率为ν0，当原子相对于接收器以速度v z运动时，接收器测得的光波频率变为（略）；29.多普勒加宽：由于作热运动的发光原子(分子)所发出的辐射的多普勒频移引起的加宽30.谱线加宽：由于各种因素的影响，自发辐射并不是单色的，而是分布在中心频率附近一个很小的频率范围内。
31.谱线宽度：线型函数在ν0时有最大值，下降至最大值的一半，对应得宽度。
32.线性函数：归归一化的自发辐射光功率，描述单色辐射功率随频率变化的规律，定义为分布在某一频率附近单位频率间隔内的自发辐射功率与整个频率范围内的自发辐射总功率之比。
用于表示谱线的形状。
33.均匀加宽：引起加宽的物理因素对每个原子都是等同的，包括自然加宽、碰撞加宽及晶格振动加宽每个发光原子都以整个线型发射，不能把线型函数上的某一特定频率和某些特定原子联系起来，每一发光原子对光谱线内任一频率都有贡献。
34.非均匀加宽：原子体系中每个原子只对谱线内与它的表现中心频率相应的部分有贡献，因而可以区分谱线上的某一频率范围是由哪一部分原子发射的，包括气体工作物质中的多普勒加宽和固体工作物质中的晶格缺陷加宽。
35.激光器振荡阈值：工作物质自发辐射在光腔内因不断获得受激放大形成振荡所需要的门限条件，可用反转粒子数密度，阈值增益系数，阈值泵浦功率来表示。
36.ＡＳＥ：不满足阈值条件，但处于集居数反转的工作物质对自发辐射光具有放大作用。
37.增益的空间烧孔效应:在驻波腔激光器中，腔内形成一个驻波场,波腹处增益最小，而波节处增益最大，沿光腔方向增益系数的这种非均匀分布称为空间烧孔效应38.自选模：设三个纵模v1，v2，v3同时起振，随着振荡的持续光强I1，I2，I3逐渐增大，当光强足够大，（可与Is比拟时）由于增益饱和，导致增益曲线在各频率处整体下降，结果各纵模由于增益系数小于阈值增益系数,先后熄灭，最后仅剩下最接近中心频率vo的一个纵模维持自激振荡，这一现象称。
39.模式的空间竞争：由于空间烧孔效应的存在，不同的纵模可利用空间内不同的粒子反转数获得增益，从而实现多纵模振荡。
称为。
40.单模激光器的线宽极限：输出激光是一个略有衰减的有限长波列，具有一定的谱线宽度。
由自发辐射产生的无法排除谱线宽度称为极限线宽。
实际激光器中由于各种不稳定因素，纵模频率本身的漂移远远大于极限线宽41.总量子效率：发射荧光的光子数/工作物质从光泵吸收的光子数。
物理意义：抽运到E3的例子，一部分无辐射跃迁到E2，另一部分通过其他途径返回基态。
到达E2的粒子，一部分自发辐射跃迁至E1发射荧光，一部分无辐射跃迁至E1。
42.弛豫时间：某种状态的建立或消亡过程。
②纵向弛豫时间T1：反转粒子数的增长与衰减所需时间。
③横向弛豫时间T2：宏观感应电极化的产生和消亡不是瞬时的。
极化强度P(z, t)较E(z, t)落后的时间T2即是横向弛豫时间。
43.驰豫振荡：固体脉冲激光器所输出的并不是平滑的光脉冲，而是一群宽度只有微秒量级的短脉冲序列，即所谓‘尖峰”序列。
激励越强，则短脉冲之间的时间间隔越小。
称作。
44.反兰姆凹陷：在饱和吸收稳频中，把吸收管放在谐振腔内，并且腔内有一频率为ν1的模式振荡，若ν1≠ν0，购正向传播的行波及反向传播的行坡分别在吸收曲线的形成两个烧孔。
若ν1＝ν0，刚正反向传播的行波共同在吸收曲线的中心频率处烧一个孔。
若作出光强一定时吸收系数和振荡频率的关系曲线，则曲线出现凹陷，激光器输出功率出现一个尖锐的尖峰。
二简答题1.谱线加宽的类型？什么是均匀加宽，非均匀加宽？他们各自的特点是什么？类型:均匀加宽（自然加宽，碰撞加宽，晶格振动加宽），非均匀加宽（多普勒加宽，晶格缺陷加宽），综合加宽。
均匀加宽及特点：引起加宽的物理因素对每个原子都是相同的。
特点：每个发光原子都以整个线型发射，不能把线型函数上某一特定原子联系起来。
每个发光原子对光谱线内任一频率都有贡献。
非均匀加宽特点：原子体系中每一个原子只对谱线内与他的表观中心频率相应的部分有贡献，因而可以区分谱线中的某一频率范围是哪一部分原子发射的。
2. 什么是激光工作物质的纵模和横模烧孔效应？他们对激光器工作模式的影响。
在非均匀加宽工作物质中，频率为v 1的强光只在v 1附近宽度约为I I v sv H 11+∆的范围内引起反转集聚数饱和，对表观中心频率处在烧孔范围外的反转集聚数没有影响。
若有一频率V 的弱光同时入射，如果频率V 处在强光造成的烧孔范围之内，则由于集聚数反转的减少，弱光增益系数将小于小信号增益系数。
如果频率V 在烧孔范围之外，则弱光增益系数不受强光的影响，、而仍等于小信号增益系数。
所以在增益系数-频率曲线上，频率为v 1处产生一个凹陷。
此现象称为增益曲线的烧孔效应。
烧孔效应一般使激光器工作于多纵模和多横模的情况，不利于提高光的相干性但有利于增加光的能量或功率。
3. 锁模的目的和意义及其方法。
目的是为了得到更窄的脉冲。
方法：主动锁模（振幅调制锁模和相位调制锁模），被动锁模。
4. 简述速率方程所说明的问题及应用情况。
速率方程表征激光器腔内光子数和工作物质各有关能级上的原子数随时间变化的微分方程组。
它只能给出激光的强度特性，而不能揭示出色散(频率牵引)效应，也不能给出与激光场的量子起伏有关的特性。
对于烧孔效应、兰姆凹陷、多模竞争等，则只能给出粗略的近似描述。
5. 简述稳定球面腔中横模形成的过程及分布特点。
设想一均匀平面波垂直入射到传输线的第一个孔阑上，第一个孔面波的强度分布应该是均匀的。
由于衍射，再穿过该孔后波前将发生变化，并且波束将产生若干旁瓣，也就是说，已不再是均匀平面波了。
当它达到第二孔时，其边缘部分将比中心部分小。
而且第二个孔面将不再是等相位面了。
通过第二个孔时，波束又将发生衍射然后经过第三个孔……每经过一个孔波的振幅和相位将发生一次改变，通过若干个孔后，波的振幅和相位分布被改变成这样的形状，以至于他们不再受衍射的影响。
当通过足够多的孔阑时，镜面上的场的振幅和相位分布将不再发生变化，即形成横模。
镜面中心附近的场振幅和相位分布可以用厄米特-高斯函数描述。
横模在镜面上振幅分布的特点取决于厄米特多项式和高斯分布函数的乘积。
厄米特多项式的零点决定场的节线，厄米特多项式的正负交替变化与高斯函数随X,Y 的增大而单调下降的特性决定场分布的外形轮廓。
由于m 阶厄米特多项式有m 个零点，因此TEM mn 横模在X 方向有m 条节线，沿y 方向有n 条节线。
6. 简述Q 调制技术原理。
为了得到更高的峰值功率和窄的单个脉冲，采用Q 调制技术。
它是通过某种方法是谐振腔的损耗因子δ按照规定的程序变化，在泵浦激励刚开始的时候，使光腔具有高损耗因子δH ，激光器由于阈值高而不能产生激光振荡，于是亚稳态上的粒子数便可以积累到较高的水平。