激光的工作原理

激光器是一种可以发射激光的装置。根据工作介质，激光器可分为四类：气体激光器、固态激光器、半导体激光器和染料激光器。最近，还开发了自由电子激光器。高功率激光器通常是脉冲输出的。

除自由电子激光器外，所有激光器的基本工作原理都是相同的。产生激光的必要条件是粒子数反转和增益大于损耗，因此器件中的关键部件是激发（或泵浦）源和具有亚稳态能级的工作介质。激发是工作介质在吸收外界能量后激发到激发态，为实现和维持粒子数反转创造条件。激发方法包括光激发、电激发、化学激发和核能激发。工作介质具有亚稳态能级，以受激发射为主，从而实现光放大。激光器中的常见组件也是谐振器，但谐振器（参见光学谐振器）不是必不可少的组件。谐振器可以使腔内的光子具有一致的频率、相位和运行方向，从而使激光具有相同的频率、相位和方向。良好的方向性和连贯性。而且它可以很好地缩短工作材料的长度，并且可以通过改变谐振腔的长度来调整产生激光的模式（即模式选择），所以一般的激光器都有谐振腔。

激光工作物质

指用于实现粒子数反转并产生受激辐射放大光的材料体系，有时也称为激光增益介质，可以是固体（晶体、玻璃）、气体（原子气体、离子气体、分子气体））、半导体, 和液体。对激光工作物质的主要要求是在其工作粒子的比能级之间尽可能实现更大程度的布居反转，并在整个激光发射过程中尽可能有效地保持这种反转；为此，要求工作物质具有合适的能级结构和跃迁特性。

激励抽水系统

是指为实现和维持激光加工材料的粒子数反演提供能量源的机构或装置。根据工作材料和激光器的工作条件，可以采用不同的激发方式和激发装置，常见的有以下四种。 ① 光激发（光泵）。整个激发装置通常由气体放电光源（如氙灯、氪灯）和聚光器组成。这种激发方法也称为灯泵。 ②气体放电激励。粒子数反演是通过气体工作物质中发生的气体放电过程来实现的。整个励磁装置通常由放电电极和放电电源组成。 ③化学诱因。粒子数反演是利用工作物质内部发生的化学反应过程实现的，通常需要适当的化学反应物和相应的引发措施。 ④ 核能激励。它利用裂变碎片、高能粒子或小核裂变反应产生的辐射来激发工作物质，实现种群反转。

光学谐振腔。

它通常由两个具有一定几何形状和光学反射特性的反射镜以特定方式组合而成。其作用是：①提供光反馈能力，使受激辐射光子在腔内多次往返，形成相干连续振荡。 ②限制腔内往复振荡光束的方向和频率，保证输出激光具有一定的方向性和单色性。谐振腔的效果取决于（1）几何形状（反射面的曲率半径）和构成谐振腔的两个反射镜的相对组合； (2)给定的谐振腔类型(对腔内不同行进方向和不同频率的光有不同的影响)选择性损耗特性)。