激光技术与光导纤维通讯

激光技术与光导纤维通讯
激光科学技术是本世纪六十年代发展起来的最活跃的科技领域。激光的出现，标志着人类对光的掌握和利用进入一个新阶段。光导纤维是当今新技术革命的一个重要领域，它和激光技术、微电子技术结合，促进了信息革命的发展，推动着信息时代的到来。
1．激光技术及其应用
(1)激光器的发明。世界上第一台激光器是红宝石固体激光器，它是1960年美国科学家梅曼发明的。关于激光器的基础理论在1917年由爱因斯坦奠定。爱因斯坦在研究电磁波与原子系统相互作用时，提出了受激发射理论，这个理论是激光理论的核心，是激光器得以发明和发展的理论基石。
(2)激光器的工作原理。①激光器的工作原理：激光器一般由三大部分：工作物质、谐振腔和激励能源组成。产生激光的具体过程是：工作物质在激励能源的作用下，不断地把低能级上的粒子抽运到高能级上去，例如从能级1抽运到能级3上。在能级3上粒子停留时间(或称寿命)很短，能级3上的粒子很快转移到能级2上，能级2上粒子停留时间或寿命较长，这样抽运到能级3上的粒子大量聚集在能级2上。使能级2上的粒子数多于能级1上的粒子数，在能级2和能级1之间实现粒子数反转分布。
实现粒子数反转分布的工作物质，可以产生受激发射放大。开始时这种受激发射光强度很弱，由于光学谐振腔的存在，使得在一定方向上的受激光在两块反射镜间多次往返，当往返足够多的次数后，就可以在腔内建立起稳定的相干光振荡，其中一部分振荡光通过一块具有一定透过率的镜面输出到腔外，形成激光。②激光器的分类，按激励方式不同可分光激励激光器，电激励激光器；按波长范围不同可分远红外、中红外、近红外激光器、可见光激光器；按工作物质分类可分固体、液体、气体、半导体激光器。③激光的特性，激光与普通光不同，它具有高单色性，高方向性和高亮度的特点，相干性极好。激光的出现为技术实践提供前所未有的光频电磁相干辐射波，前景十分广阔。

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