很多客戶購買了光纖激光切割設(shè)備,但是對(duì)光纖激光切割設(shè)備的知識(shí)所知甚少,現(xiàn)在就讓光纖激光切割設(shè)備小編給大家講解一下激光是如何產(chǎn)生的。
一、激光的產(chǎn)生
有原子結(jié)構(gòu)可知,電子饒核旋轉(zhuǎn),具有不同的軌道。這些軌道稱為能級(jí)。電子處于不同能級(jí),原子系統(tǒng)的能量不同。由于粒子有處于低能級(jí)的特性,平衡狀態(tài)是,低能級(jí)粒子多于高能級(jí)粒子(分布規(guī)律符合玻爾茲曼公式)。如果提供一個(gè)能源,使低能級(jí)粒子吸收能量,躍遷到高能級(jí)上,使高能級(jí)粒子數(shù)多于低能級(jí)粒子數(shù)。這就是所謂的“粒子居級(jí)數(shù)反轉(zhuǎn)”。
高能級(jí)粒子有向低能級(jí)自發(fā)躍遷的趨勢。一個(gè)電子自發(fā)躍遷一個(gè)能級(jí)差,放出一個(gè)光子,稱自發(fā)輻射。自發(fā)輻射放出的光子頻率與躍遷的能級(jí)差成正比,符合普朗克公式hv=E2-E1。此式中,h為普朗克常數(shù);v為光子的頻率;E1、E2分別為高能級(jí)和低能級(jí)能量。此光子又激發(fā)E2能級(jí)的粒子,使E2能級(jí)的粒子受激放出頻率、相位、方向和偏振方向完全一致的光子即受輻射。此時(shí)E2能級(jí)一粒子,產(chǎn)生兩個(gè)完全相同的光子,這兩個(gè)光子再去激發(fā)E2能級(jí)得到粒子就產(chǎn)生四個(gè)相同的光子,這種雪崩式的反應(yīng),使入射時(shí)光得到放大,使光強(qiáng)迅速增強(qiáng)。如果在粒子受輻射系統(tǒng)兩端設(shè)置兩塊相互平行的放射鏡,構(gòu)成光學(xué)諧振腔,平行于諧振腔軸線的光,在兩個(gè)反射鏡之前振蕩放大,越來越強(qiáng),直到E2能級(jí)的粒子都受激躍遷到E1能級(jí)時(shí),粒子劇集數(shù)反轉(zhuǎn)現(xiàn)象消失,光強(qiáng)不再增加。
在反復(fù)反射過程中,與諧振光方向,波長不一致的光,不能形成諧振的光隨時(shí)逸出諧振腔外面消失,最后得到的光速是方向一致,亮度極高的單色光,即激光。
二、激光的特點(diǎn):
亮度高:它是世界上最亮的光源。CO2激光亮度比太陽表面高8個(gè)數(shù)量級(jí),釹玻璃激光亮度比太陽表面高16個(gè)數(shù)量級(jí)。方向性好:近于理想的平行光,遠(yuǎn)距離傳播時(shí),擴(kuò)散面積很小。單色性好:光譜寬度極窄。比氪燈的光譜還窄激光數(shù)量級(jí)。具有反射、折射、投射、聚焦的特性。功率密度高;一般在10^5--10^7W/cm2,經(jīng)充分聚焦后可以達(dá)到10^6--10^12W/cm2.
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