雷射
所謂的雷射(Laser),指的是用共振器將光(電磁波)增幅後獲得的人工光線。雷射光擁有良好的指向性、集中性,以及能維持固定波長等物理特性,這些特性被活用於高附加價值的尖端加工用途上。
產生雷射需要「激發來源」、「增益介質」、「共振結構」這三個要素。1960年美國的梅曼運用紅寶石結晶,成為世界上首位成功震盪出雷射的人。後來隨著全世界研究者們的努力,發現了各式各樣的雷射震盪現象。如1961年發現了He-Ne雷射、玻璃雷射,1962年半導體雷射,1963年Ar雷射,1964年CO2雷射當外加能量以電場、光子、化學等方式注入到一個能階系統並為之吸收的話,會導致電子從低能階向高能階躍遷,當自發輻射產生的光子碰到這些因外加能量而躍上高能階的電子時,這些高能階的電子會因受誘導而遷到低能階並釋放出光子(所謂受激輻射)。這些受激輻射的光子碰到其他因外加能量而躍上高能階的電子時,又會再產更多同樣的光子,最後光的強度越來越大(即光線能量被放大了),而與一般的光不同的是所有的光子都有相同的頻率、相位(同調性)、前進方向。要做到光放大,就要產生一個高能階電子比低能量級電子數目多的環境,即居量反轉,這樣才有機會讓高能階電子碰上光子來釋放新的光子,而不是隨機釋放。
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