第å
课 æ¿å
çåºç¡ç¥è¯
ç¸ä¿¡æ¿å
è¿åè¯å¯¹å¤§å®¶æ¥è¯´ä¸ç¹ä¹ä¸éçãå¨æ¥å¸¸çæ´»ä¸ï¼æ们常常æ¥è§¦å°æ¿å
ï¼ä¾å¦å¨è¯¾å ä¸æ们æç¨çæ¿å
æ示å¨ï¼ä¸åå¨è®¡ç®æºæé³åç»åä¸ç¨æ¥è¯»åå
çèµæçå
驱ççãå¨å·¥ä¸ä¸ï¼æ¿å
常ç¨äºåå²æå¾®ç»å å·¥ãå¨åäºä¸ï¼æ¿å
被ç¨æ¥æ¦æªå¯¼å¼¹ãç§å¦å®¶ä¹å©ç¨æ¿å
é常åç¡®å°æµéäºå°çåæççè·ç¦»ï¼æ¶åç误差åªæå åç±³ãæ¿å
çç¨éé£ä¹å¹¿æ³ï¼ç©¶ç«å®æåªäºç¹ç¹ï¼åæ¯å¦ä½äº§ççå¢ï¼ä»¥ä¸æ们å°ä¼ééæ¿å
çåºæ¬ç¹ç¹ååºæ¬åçã
æ¿å
çç¹æ§
é«äº®åº¦ãé«æ¹åæ§ãé«åè²æ§åé«ç¸å¹²æ§æ¯æ¿å
çå大ç¹æ§ã
ï¼1ï¼æ¿å
çé«äº®åº¦ï¼åºä½æ¿å
å¨ç亮度æ´å¯é«è¾¾ 1011W/cn2Sr ãä¸ä»
å¦æ¤ï¼å
·æé«äº®åº¦çæ¿å
æç»ééèç¦åï¼è½å¨ç¦ç¹éè¿äº§çæ°å度ä¹è³ä¸ä¸åº¦çé«æ¸©ï¼è¿å°±ä½¿å
¶å¯è½å¯å å·¥å ä¹ææçææã
ï¼2ï¼æ¿å
çé«æ¹åæ§ï¼æ¿å
çé«æ¹åæ§ä½¿å
¶è½å¨ææå°ä¼ éè¾é¿è·ç¦»çåæ¶ï¼è¿è½ä¿è¯èç¦å¾å°æé«çåçå¯åº¦ï¼è¿ä¸¤ç¹é½æ¯æ¿å
å å·¥çéè¦æ¡ä»¶ã
ï¼3ï¼æ¿å
çé«åè²æ§ï¼ç±äºæ¿å
çåè²æ§æé«ï¼ä»èä¿è¯äºå
æè½ç²¾ç¡®å°èç¦å°ç¦ç¹ä¸ï¼å¾å°å¾é«çåçå¯åº¦ã
ï¼4ï¼æ¿å
çé«ç¸å¹²æ§ï¼ç¸å¹²æ§ä¸»è¦æè¿°å
æ³¢å个é¨åçç¸ä½å
³ç³»ã
æ£æ¯æ¿å
å
·æå¦ä¸æè¿°çå¥å¼ç¹æ§å æ¤å¨çæ´»ãå·¥ä¸å å·¥ãåäºãç§ç çé¢åä¸å¾å°äºå¹¿æ³å°åºç¨ã
æ¿å
产çåç
æ¿å
çåå±æå¾é¿çåå²ï¼å®çåçæ©å¨ 1917 年已被èåçç©çå¦å®¶ç±å æ¯å¦åç°ï¼ä½è¦ç´å° 1958 å¹´æ¿å
æ被é¦æ¬¡æåå¶é ãæ¿å
è±æåæ¯ Laserï¼å³ Light Amplification by the Stimulated Emission of Radiation ç缩åãæ¿å
çè±æå
¨åå·²å®å
¨è¡¨è¾¾äºå¶é æ¿å
ç主è¦è¿ç¨ãä½å¨ééè¿ä¸ªè¿ç¨ä¹åï¼æ们å¿
å
äºè§£ç©è´¨çç»æï¼ä¸åå
çè¾å°åå¸æ¶çåçã
ç©è´¨ç±ååç»æãå¾ä¸æ¯ä¸ä¸ªç¢³ååç示æå¾ãååçä¸å¿æ¯ååæ ¸ï¼ç±è´¨ååä¸åç»æãè´¨å带ææ£çµè·ï¼ä¸ååä¸å¸¦çµãååçå¤å´å¸æ»¡ç带è´çµççµåï¼ç»çååæ ¸è¿å¨ãæ趣çæ¯ï¼çµåå¨ååä¸çè½é并ä¸æ¯ä»»æçãæè¿°å¾®è§ä¸ççéååå¦åè¯æ们ï¼è¿äºçµåä¼å¤äºä¸äºåºå®çãè½çº§ãï¼ä¸åçè½çº§å¯¹åºäºä¸åççµåè½éã为äºç®åèµ·è§ï¼æ们å¯ä»¥å¦å¾ä¸æ示ï¼æè¿äºè½çº§æ³è±¡æä¸äºç»çååæ ¸ç轨éï¼è·ç¦»ååæ ¸è¶è¿ç轨éè½éè¶é«ãæ¤å¤ï¼ä¸å轨éæå¤å¯å®¹çº³ççµåæ°ç®ä¹ä¸åï¼ä¾å¦æä½ç轨é (ä¹æ¯æè¿ååæ ¸ç轨é) æå¤åªå¯å®¹çº³ 2 个çµåï¼è¾é«ç轨éåå¯å®¹çº³ 8 个çµåççãäºå®ä¸ï¼è¿ä¸ªè¿ä»½ç®åäºç模å并ä¸æ¯å®å
¨æ£ç¡®ç [1]ï¼ä½å®è¶³ä»¥å¸®å©æ们说ææ¿å
çåºæ¬åçã
çµåå¯ä»¥éè¿å¸æ¶æéæ¾è½éä»ä¸ä¸ªè½çº§è·è¿è³å¦ä¸ä¸ªè½çº§ãä¾å¦å½çµåå¸æ¶äºä¸ä¸ªå
å [2] æ¶ï¼å®ä¾¿å¯è½ä»ä¸ä¸ªè¾ä½çè½çº§è·è¿è³ä¸ä¸ªè¾é«çè½çº§ (å¾äº a)ãåæ ·å°ï¼ä¸ä¸ªä½äºé«è½çº§ççµåä¹ä¼éè¿åå°ä¸ä¸ªå
åèè·è¿è³è¾ä½çè½çº§ (å¾äº b)ãå¨è¿äºè¿ç¨ä¸ï¼çµåå¸æ¶æéæ¾çå
åè½éæ»æ¯ä¸è¿ä¸¤è½çº§çè½éå·®ç¸çãç±äºå
åè½éå³å®äºå
çæ³¢é¿ï¼å æ¤ï¼å¸æ¶æéæ¾çå
å
·æåºå®çé¢è²ã
å½ååå
ææçµåå¤äºå¯è½çæä½è½é¶æ¶ï¼æ´ä¸ªååçè½éæä½ï¼æ们称ååå¤äºåºæãå¾ä¸æ¾ç¤ºäºç¢³ååå¤äºåºææ¶çµåçæåç¶åµãå½ä¸ä¸ªæå¤ä¸ªçµåå¤äºè¾é«çè½é¶æ¶ï¼æ们称ååå¤äºåæ¿æãåé¢è¯´è¿ï¼çµåå¯éè¿å¸æ¶æéæ¾å¨è½é¶ä¹é´è·è¿ãè·è¿åå¯å为ä¸ç§å½¢å¼ï¼
(1)èªåå¸æ¶ - çµåéè¿å¸æ¶å
åä»ä½è½é¶è·è¿å°é«è½é¶ (å¾äº a)ã
(2)èªåè¾å° - çµåèªåå°éè¿éæ¾å
åä»é«è½é¶è·è¿å°è¾ä½è½é¶ (å¾äº b)ã
(3)åæ¿è¾å° - å
åå°å
¥ç©è´¨è¯±åçµåä»é«è½é¶è·è¿å°ä½è½é¶ï¼å¹¶éæ¾å
åãå
¥å°å
åä¸éæ¾çå
åæç¸åçæ³¢é¿åç¸ï¼æ¤æ³¢é¿å¯¹åºäºä¸¤ä¸ªè½é¶çè½éå·®ãä¸ä¸ªå
å诱åä¸ä¸ªåååå°ä¸ä¸ªå
åï¼æåå°±åæ两个ç¸åçå
å (å¾äº c)ã
æ¿å
åºæ¬ä¸å°±æ¯ç±ç¬¬ä¸ç§è·è¿æºå¶æ产ççã
产çæ¿å
è¿æä¸ä¸ªå·§å¦ä¹å¤ï¼å°±æ¯è¦å®ç°æè°ç²åæ°å转çç¶æã以红å®ç³æ¿å
ä¸ºä¾ (å¾ä¸)ï¼ååé¦å
å¸æ¶è½éï¼è·è¿è³åæ¿æãååå¤äºåæ¿æçæ¶é´é常çï¼å¤§çº¦ 10-7ç§åï¼å®ä¾¿ä¼è½å°ä¸ä¸ªç§°ä¸ºäºç¨³æçä¸é´ç¶æãåååçå¨äºç¨³æçæ¶é´å¾é¿ï¼å¤§çº¦æ¯ 10-3ç§ææ´é¿çæ¶é´ãçµåé¿æ¶é´çå¨äºç¨³æï¼å¯¼è´å¨äºç¨³æçååæ°ç®å¤äºå¨åºæçååæ°ç®ï¼æ¤ç°è±¡ç§°ä¸ºç²åæ°å转ãç²åæ°å转æ¯äº§çæ¿å
çå
³é®ï¼å 为å®ä½¿éè¿åæ¿è¾å°ç±äºç¨³æåå°åºæçååï¼æ¯éè¿èªåå¸æ¶ç±åºæè·è¿è³äºç¨³æçåå为å¤ï¼ä»èä¿è¯äºä»è´¨å
çå
åå¯ä»¥å¢å¤ï¼ä»¥è¾åºæ¿å
ã
æ¿å
å¨çç»æ
æ¿å
å¨ä¸è¬å
æ¬ä¸ä¸ªé¨åã
1ãæ¿å
å·¥ä½ä»è´¨
æ¿å
ç产çå¿
é¡»éæ©åéçå·¥ä½ä»è´¨ï¼å¯ä»¥æ¯æ°ä½ã液ä½ãåºä½æå导ä½ãå¨è¿ç§ä»è´¨ä¸å¯ä»¥å®ç°ç²åæ°å转ï¼ä»¥å¶é è·å¾æ¿å
çå¿
è¦æ¡ä»¶ãæ¾ç¶äºç¨³æè½çº§çåå¨ï¼å¯¹å®ç°ç²åæ°å转ä¸é常æå©çãç°æå·¥ä½ä»è´¨è¿åç§ï¼å¯äº§ççæ¿å
æ³¢é¿å
æ¬ä»ç空紫å¤éè¿çº¢å¤ï¼é常广æ³ã
2ãæ¿å±æº
为äºä½¿å·¥ä½ä»è´¨ä¸åºç°ç²åæ°å转ï¼å¿
é¡»ç¨ä¸å®çæ¹æ³å»æ¿å±ååä½ç³»ï¼ä½¿å¤äºä¸è½çº§çç²åæ°å¢å ãä¸è¬å¯ä»¥ç¨æ°ä½æ¾çµçåæ³æ¥å©ç¨å
·æå¨è½ççµåå»æ¿åä»è´¨ååï¼ç§°ä¸ºçµæ¿å±ï¼ä¹å¯ç¨èå²å
æºæ¥ç
§å°å·¥ä½ä»è´¨ï¼ç§°ä¸ºå
æ¿å±ï¼è¿æçæ¿å±ãåå¦æ¿å±çãåç§æ¿å±æ¹å¼è¢«å½¢è±¡åå°ç§°ä¸ºæ³µæµ¦ææ½è¿ã为äºä¸æå¾å°æ¿å
è¾åºï¼å¿
é¡»ä¸æå°â泵浦â以维æå¤äºä¸è½çº§çç²åæ°æ¯ä¸è½çº§å¤ã
3ãè°æ¯è
æäºåéçå·¥ä½ç©è´¨åæ¿å±æºåï¼å¯å®ç°ç²åæ°å转ï¼ä½è¿æ ·äº§ççåæ¿è¾å°å¼ºåº¦å¾å¼±ï¼æ æ³å®é
åºç¨ãäºæ¯äººä»¬å°±æ³å°äºç¨å
å¦è°æ¯è
è¿è¡æ¾å¤§ãæè°å
å¦è°æ¯è
ï¼å®é
æ¯å¨æ¿å
å¨ä¸¤ç«¯ï¼é¢å¯¹é¢è£
ä¸ä¸¤ååå°çå¾é«çéãä¸åå ä¹å
¨åå°ï¼ä¸åå
大é¨ååå°ãå°ééå°åºå»ï¼ä»¥ä½¿æ¿å
å¯éè¿è¿åéåèå°åºã被åå°åå°å·¥ä½ä»è´¨çå
ï¼ç»§ç»è¯±åæ°çåæ¿è¾å°ï¼å
被æ¾å¤§ãå æ¤ï¼å
å¨è°æ¯è
ä¸æ¥åæ¯è¡ï¼é æè¿éååºï¼éªå´©ä¼¼çè·å¾æ¾å¤§ï¼äº§ç强ççæ¿å
ï¼ä»é¨ååå°éåä¸ç«¯è¾åºã
ä¸é¢ä»¥çº¢å®ç³æ¿å
å¨ä¸ºä¾æ¥è¯´ææ¿å
çå½¢æãå·¥ä½ç©è´¨æ¯ä¸æ ¹çº¢å®ç³æ£ã红å®ç³æ¯æºå
¥å°è®¸3ä»·é¬ç¦»åçä¸æ°§åäºéæ¶ä½ãå®é
æ¯æºå
¥è´¨éæ¯çº¦ä¸º0.05%çæ°§åé¬ãç±äºé¬ç¦»åå¸æ¶ç½å
ä¸ç绿å
åèå
ï¼æ以å®ç³åç²çº¢è²ã1960å¹´æ¢
æ¼åæçæ¿å
å¨æ产ç¨ç红å®ç³æ¯ä¸æ ¹ç´å¾0.8cmãé¿çº¦8cmçåæ£ã两端é¢æ¯ä¸å¯¹å¹³è¡å¹³é¢éï¼ä¸ç«¯éä¸å
¨åå°èï¼ä¸ç«¯æ10%çéå°çï¼å¯è®©æ¿å
éåºã
红å®ç³æ¿å
å¨ä¸ï¼ç¨é«åæ°ç¯ä½â泵浦âï¼å©ç¨æ°ç¯æååºç强å
æ¿åé¬ç¦»åå°è¾¾æ¿åæE3ï¼è¢«æ½è¿å°E3ä¸ççµåå¾å¿«ï¼ï½10-8sï¼éè¿æ è¾å°è·è¿å°E2ãE2æ¯äºç¨³æè½çº§ï¼E2å°E1çèªåè¾å°å çå¾å°ï¼å¯¿å½é¿è¾¾10-3sï¼å³å
许ç²ååçè¾é¿æ¶é´ãäºæ¯ï¼ç²åå°±å¨E2ä¸ç§¯èèµ·æ¥ï¼å®ç°E2åE1两è½çº§ä¸çç²åæ°å转ãä»E2å°E1åæ¿åå°çæ³¢é¿æ¯694.3nmç红è²æ¿å
ãç±èå²æ°ç¯å¾å°çæ¯èå²æ¿å
ï¼æ¯ä¸ä¸ªå
èå²çæç»æ¶é´ä¸å°1msï¼æ¯ä¸ªå
èå²è½éå¨10J以ä¸ï¼ä¹å°±æ¯è¯´ï¼æ¯ä¸ªèå²æ¿å
çåçå¯è¶
è¿10kWçæ°é级ã注æå°ä¸è¿°é¬ç¦»åä»æ¿åå°ååºæ¿å
çè¿ç¨ä¸æ¶åå°ä¸æ¡è½çº§ï¼æ
称为ä¸è½çº§ç³»ç»ãç±äºå¨ä¸è½çº§ç³»ç»ä¸ï¼ä¸è½çº§E1æ¯åºæï¼é常æ
åµä¸ç§¯è大éååï¼æ以è¦è¾¾å°ç²åæ°å转ï¼è¦æç¸å½å¼ºçæ¿å±æè¡ã
ä»ä¸é¢çåè¿°ä¸æ们注æå°ï¼æ¿å
å¨è¦å·¥ä½å¿
é¡»å
·å¤ä¸ä¸ªåºæ¬æ¡ä»¶ï¼å³æ¿å
ç©è´¨ãå
è°æ¯å¨å泵浦æºï¼å
¶åºæ¬ç»æå¦å¾åæ示ã
éè¿æ³µæµ¦æºå°è½éè¾å
¥æ¿å
ç©è´¨ï¼ä½¿å
¶å®ç°ç²åæ°å转ï¼ç±èªåè¾å°äº§çç微弱çå
å¨æ¿å
ç©è´¨ä¸å¾ä»¥æ¾å¤§ï¼ç±äºæ¿å
ç©è´¨ä¸¤ç«¯æ¾ç½®äºåå°éï¼æä¸é¨å符åæ¡ä»¶çå
å°±è½å¤åé¦åæ¥å åå æ¿å±ï¼è¿æ¶è¢«æ¿å±çå
就产çæ¯è¡ï¼ç»è¿å¤æ¬¡æ¿å±ï¼ä»å³ç«¯åå°éä¸æå°åºæ¥çå
å°±æ¯åè²æ§ãæ¹åæ§ãç¸å¹²æ§é½å¾å¥½çé«äº®åº¦çæ¿å
ãä¸åç±»åçæ¿å
å¨å¨åå
ç©è´¨ãåå°é以å泵浦æºçæ¹é¢æç¨ææææåºå«ï¼ä¸ææå°çåç§æ¿å
å¨ä¹æ£æ¯åºäºè¿äºä¸åè¿è¡åç±»çã
æ¿å
å¨çç§ç±»
对æ¿å
å¨æä¸åçåç±»æ¹æ³ï¼ä¸è¬æå·¥ä½ä»è´¨çä¸åæ¥åç±»ï¼å¨å¯ä»¥å为åºä½æ¿å
å¨ãæ°ä½æ¿å
å¨ã液ä½æ¿å
å¨åå导ä½æ¿å
å¨ã
1ãåºä½æ¿å
å¨
ä¸è¬è®²ï¼åºä½æ¿å
å¨å
·æå¨ä»¶å°ãååºã使ç¨æ¹ä¾¿ãè¾åºåç大çç¹ç¹ãè¿ç§æ¿å
å¨çå·¥ä½ä»è´¨æ¯å¨ä½ä¸ºåºè´¨ææçæ¶ä½æç»çä¸ååæºå
¥å°éæ¿æ´»ç¦»åï¼é¤äºåé¢ä»ç»ç¨çº¢å®ç³åç»çå¤ï¼å¸¸ç¨çè¿æééç³æ¦´ç³ï¼YAGï¼æ¶ä½ä¸æºå
¥ä¸ä»·é离åçæ¿å
å¨ï¼å®åå°1060nmçè¿çº¢å¤æ¿å
ãåºä½æ¿å
å¨ä¸è¬è¿ç»åçå¯è¾¾100W以ä¸ï¼èå²å³°å¼åçå¯è¾¾109Wã
2ãæ°ä½æ¿å
å¨
æ°ä½æ¿å
å¨å
·æç»æç®åãé ä»·ä½ï¼æä½æ¹ä¾¿ï¼å·¥ä½ä»è´¨ååï¼å
æè´¨é好ï¼ä»¥åè½é¿æ¶é´è¾ç¨³å®å°è¿ç»å·¥ä½çæç¹ãè¿ä¹æ¯ç®ååç§æå¤ãåºç¨å¹¿æ³çä¸ç±»æ¿å
å¨ï¼å æå¸åºè¾¾60ï¼
å·¦å³ãå
¶ä¸ï¼æ°¦ï¼æ°æ¿å
å¨æ¯æ常ç¨çä¸ç§ã
3ãå导ä½æ¿å
å¨
å导ä½æ¿å
å¨æ¯ä»¥å导ä½ææä½ä¸ºå·¥ä½ä»è´¨çãç®åè¾æççæ¯ç ·åéæ¿å
å¨ï¼åå°840nmçæ¿å
ãå¦ææºéçç ·åéãç¡«åé¬ç¡«åéçæ¿å
å¨ãæ¿å±æ¹å¼æå
泵浦ãçµæ¿å±çãè¿ç§æ¿å
å¨ä½ç§¯å°ãè´¨éè½»ã寿å½é¿ãç»æç®åèååºï¼ç¹å«éäºå¨é£æºã车è¾ãå®å®é£è¹ä¸ç¨ãå¨70年代æ«æï¼ç±äºå
纤é讯åå
çææ¯çåå±å¤§å¤§æ¨å¨äºå导ä½æ¿å
å¨çåå±ã
4ã液ä½æ¿å
å¨
常ç¨çæ¯æææ¿å
å¨ï¼éç¨ææºææ为工ä½ä»è´¨ã大å¤æ°æ
åµæ¯æææºææ溶äºæº¶åä¸ï¼ä¹éãä¸é
®ãæ°´çï¼ä¸ä½¿ç¨ï¼ä¹æ以è¸æ°ç¶æå·¥ä½çãå©ç¨ä¸åææå¯è·å¾ä¸åæ³¢é¿æ¿å
ï¼å¨å¯è§å
èå´ï¼ãæææ¿å
å¨ä¸è¬ä½¿ç¨æ¿å
ä½æ³µæµ¦æºï¼ä¾å¦å¸¸ç¨çæ氩离åæ¿å
å¨çã液ä½æ¿å
å¨å·¥ä½åçæ¯è¾å¤æãè¾åºæ³¢é¿è¿ç»å¯è°ï¼ä¸è¦çé¢å®½æ¯å®çä¼ç¹ï¼ä½¿å®ä¹å¾å°å¹¿æ³åºç¨ã
æ¿å
ç®å²åæå½çæ¿å
ææ¯
èªç±å æ¯å¦1917å¹´æåºåæ¿è¾å°æ¦å¿µåï¼è¶³è¶³ç»è¿äº40å¹´ï¼ç´å°1958å¹´ï¼ç¾å½ä¸¤ä½å¾®æ³¢é¢åçç§å¦å®¶æ±¤æ¯ï¼C.H.Townesï¼åèæ´ï¼A.I.Schawlawï¼ææç ´äºæ²å¯çå±é¢ï¼å表äºèå论æã红å¤ä¸å
å¦æ¿å°å¨ãï¼æåºäºåæ¿è¾å°ä¸ºä¸»çåå
çå¯è½æ§ï¼ä»¥åå¿
è¦æ¡ä»¶äºå®ç°âç²åæ°å转âãä»ä»¬ç论æå²å¨å
å¦é¢åå·¥ä½çç§å¦å®¶é©¬ä¸å
´å¥èµ·æ¥ï¼çº·çº·æåºåç§å®ç°ç²åæ°å转çå®éªæ¹æ¡ï¼ä»æ¤å¼è¾äºå´æ°çæ¿å
ç 究é¢åã
åå¹´èèç§å¦å®¶å·´ç´¢å¤«åæ®ç½éç½å¤«å表äºãå®ç°ä¸è½çº§ç²åæ°å转åå导ä½æ¿å
å¨å»ºè®®ã论æï¼1959å¹´9æ汤æ¯åæåºäºå¶é 红å®ç³æ¿å
å¨ç建议â¦â¦1960å¹´5æ15æ¥å å·ä¼æ¯å®éªå®¤çæ¢
æ¼ï¼T.H.Maimanï¼å¶æäºä¸çä¸ç¬¬ä¸å°çº¢å®ç³æ¿å
å¨ï¼è·å¾äºæ³¢é¿ä¸º694.3nmçæ¿å
ãæ¢
æ¼æ¯å©ç¨çº¢å®ç³è¿ä½ååå
ææï¼ç¨åå
å¯åº¦å¾é«çèå²æ°ç¯åæ¿åå
æºï¼å¦å¾æ示ï¼ï¼å®é
ä»çç 究æ©å¨1957å¹´å°±å¼å§äºï¼å¤å¹´çåªåç»äºæ´»å¨äºåå²ä¸ç¬¬ä¸ææ¿å
ã1964å¹´ï¼æ±¤æ¯ã巴索夫åæ®ç½é夫ç±äºå¯¹æ¿å
ç 究çè´¡ç®å享äºè¯ºè´å°ç©çå¦å¥ã
ä¸å½ç¬¬ä¸å°çº¢å®ç³æ¿å
å¨äº1961å¹´8æå¨ä¸å½ç§å¦é¢é¿æ¥å
å¦ç²¾å¯æºæ¢°ç 究æç å¶æåãè¿å°æ¿å
å¨å¨ç»æä¸æ¯æ¢
æ¼æ设计çæäºæ°çæ¹è¿ï¼å°¤å
¶æ¯å¨å½æ¶æå½å·¥ä¸æ°´å¹³æ¯ç¾å½ä½å¾å¤ï¼ç å¶æ¡ä»¶ååå°é¾ï¼å
¨é ç 究人åèªå·±è®¾è®¡ãå¨æå¶é ãå¨è¿ä»¥åï¼æå½çæ¿å
ææ¯ä¹å¾å°äºè¿
éåå±ï¼å¹¶å¨å个é¢åå¾å°äºå¹¿æ³åºç¨ã1987å¹´6æï¼1012Wç大åçèå²æ¿å
ç³»ç»ââç¥å
è£
ç½®ï¼å¨ä¸å½ç§å¦é¢ä¸æµ·å
å¦ç²¾å¯æºæ¢°ç 究æç å¶æåï¼å¤å¹´æ¥ä¸ºæå½çæ¿å
èåç 究ä½åºäºå¾å¥½çè´¡ç®ã
æèé¢ï¼1ãæ¿å
åæ们çæ´»ä¸æ®éå
æä»ä¹åºå«ï¼
2ã请åä¸¾ä½ çæ´»ä¸ç¨å°æ¿å
çå°æ¹ã
第äºç« å
å¦è°æ¯è
æ¬ç« 主è¦è®²æå
å¦è°æ¯è
çææåä½ç¨ï¼å
å¦è°æ¯è
ç模å¼ï¼å
å¦è°æ¯è
çå ä½åææ¹æ³åè¡å°ç论åææ¹æ³ï¼å¹³è¡å¹³é¢è
模çè¿ä»£è§£æ³ï¼ç¨³å®çé¢éå
±ç¦è
ï¼ä¸è¬ç¨³å®çé¢è
åçä»·å
±ç¦è
ï¼é稳å®è°æ¯è
ãéç¹ï¼å¦ä¼åä¸äºå
å¦ç³»ç»çä¼ æç©éµï¼è½å¤æä¸ä¸ªè
æ¯å¦ç¨³å®ï¼ææ¡å®ç°å¤çºµæ¨¡ãå纵模æ¯è¡çæ¹æ³ï¼éæ©å模çæ¹æ³å¦FPæ³ãå¤åè
æ³ã并è½ç»åºç¸åºç模é´è·ï¼å¼æ¸
å¼è
模建ç«è¿ç¨ãé¾ç¹ï¼åéä¼ è¾çº¿æ¦å¿µã
ä¸ãå
å¦è°æ¯è
çææ
æç®åçå
å¦è°æ¯è
æ¯å¨æ¿æ´»ä»è´¨ä¸¤ç«¯æ°å½å°æ¾ç½®ä¸¤ä¸ªéæé«åå°ççåå°éææã常ç¨çåºæ¬æ¦å¿µï¼
å
è½´ï¼å
å¦è°æ¯è
ä¸é´åç´ä¸éé¢ç轴线
åå¾ï¼å
å¦è°æ¯è
ä¸èµ·çéå¶å
æ大å°ãå½¢ç¶çå
件ï¼å¤§å¤æ°æ
åµä¸ï¼åå¾æ¯æ¿æ´»ç©è´¨ç两个端é¢ï¼ä½ä¸äºæ¿å
å¨ä¸ä¼å¦å¤æ¾ç½®å
件以éå¶å
æ为çæ³çå½¢ç¶ã
äºãå
å¦è°æ¯è
çç§ç±»
è°æ¯è
çå¼æ¾ç¨åº¦ï¼éè
ãå¼è
ãæ°ä½æ³¢å¯¼è
å¼æ¾å¼å
å¦è°æ¯è
(å¼è
)é常å¯ä»¥å为稳å®è
ãé稳å®è
åå°éå½¢ç¶ï¼çé¢è
ä¸éçé¢è
ï¼ç«¯é¢åå°è
ä¸åå¸åé¦è
åå°éçå¤å°ï¼ä¸¤éè
ä¸å¤éè
ï¼ç®åè
ä¸å¤åè
ä¸ãå
å¦è°æ¯è
çä½ç¨
æä¾å
å¦æ£åé¦ä½ç¨ ï¼ä½¿å¾æ¯è¡å
æå¨è
å
è¡è¿ä¸æ¬¡æ¶ï¼é¤äºç±è
å
æèåéè¿åå°éè¾åºæ¿å
æçå ç´ å¼èµ·çå
æè½éåå°å¤ï¼è¿è½ä¿è¯æ足å¤è½éçå
æå¨è
å
å¤æ¬¡å¾è¿ç»åæ¿æ´»ä»è´¨çåæ¿è¾å°æ¾å¤§èç»´æ继ç»æ¯è¡ãå½±åè°æ¯è
çå
å¦åé¦ä½ç¨ç两个å ç´ ï¼ç»æè
ç两个åå°éé¢çåå°çï¼åå°éçå ä½å½¢ç¶ä»¥åå®ä»¬ä¹é´çç»åæ¹å¼ã
产ç对æ¯è¡å
æçæ§å¶ä½ç¨ï¼ææå°æ§å¶è
å
å®é
æ¯è¡ç模å¼æ°ç®ï¼è·å¾åè²æ§å¥½ãæ¹åæ§å¼ºçç¸å¹²å
ï¼å¯ä»¥ç´æ¥æ§å¶æ¿å
æç横ååå¸ç¹æ§ãå
æ大å°ãè°æ¯é¢çåå
æåæ£è§ï¼å¯ä»¥æ§å¶è
å
å
æçæèï¼å¨å¢çä¸å®çæ
åµä¸è½æ§å¶æ¿å
æçè¾åºåçã
åãå
å¦è°æ¯è
ç模å¼(æ³¢å)
1. 纵模-纵åç稳å®åºåå¸ï¼æ¿å
å¨ä¸åºç°ç纵模æ°æ两个å ç´ å³å®ï¼å·¥ä½ååèªåè¾å°çè§å
线宽è¶å¤§ï¼å¯è½åºç°ç纵模æ°è¶å¤ï¼æ¿å
å¨è
é¿è¶å¤§ï¼ç¸é»çºµæ¨¡çé¢çé´éè¶å°ï¼åæ ·çè§å
谱线线宽å
å¯ä»¥å®¹çº³ç纵模æ°è¶å¤ã
2. 横模-横åX-Yé¢å
ç稳å®åºåå¸ã横模(èªåç°æ¨¡): å¨è
åå°éé¢ä¸ç»è¿ä¸æ¬¡å¾è¿ä¼ æåè½âèªåç°âç稳å®åºåå¸ã
3. æ¿å
模å¼çæµéæ¹æ³ã横模çæµéæ¹æ³ï¼å¨å
è·¯ä¸æ¾ç½®ä¸ä¸ªå
å±ï¼æç
§ï¼å°åæåå£æ«ææ¹æ³è·å¾æ¿å
æç强度åå¸ï¼ç¡®å®æ¿å
横模çåå¸å½¢ç¶ã纵模çæµéæ¹æ³ï¼æ³åéï¼çæ´F-Pæ«æå¹²æ¶ä»ªæµéï¼å®éªä¸å©ç¨çé¢æ«æå¹²æ¶ä»ªã
äºãå¹³è¡å¹³é¢è
Fox-Liæ°å¼è¿ä»£æ³
å¹³è¡å¹³é¢è
çä¼ç¹æ¯ï¼å
ææ¹åæ§å¥½ï¼æ¨¡ä½ç§¯å¤§ï¼å®¹æè·å¾å模模æ¯è¡ï¼ç¼ºç¹æ¯ï¼è°æ¯è
è°æ´ç²¾åº¦è¦æ±é«ï¼è¡å°æèåå ä½æèé½æ¯è¾å¤§ï¼å
¶ç¨³å®æ§ä»äºç¨³å®è
ä¸é稳å®è
ä¹é´ï¼ä¸éç¨äºå°å¢çå¨ä»¶ï¼å¨ä¸ç以ä¸åççæ¿å
å¨ä¸ä»æ®éåºç¨ã
è°æ¯è
çè¿ä»£è§£æ³çæè·¯ï¼1. å设å¨æä¸éé¢ä¸åå¨ä¸ä¸ªåå§åºåå¸ï¼å°å®ä»£å
¥è¿ä»£å
¬å¼ï¼è®¡ç®å¨è
å
ç»ç¬¬ä¸æ¬¡æ¸¡è¶èå¨ç¬¬äºä¸ªéé¢ä¸çæçåºï¼2. å©ç¨(1)æå¾å°ç代å
¥è¿ä»£å
¬å¼ï¼è®¡ç®å¨è
å
ç»ç¬¬äºæ¬¡æ¸¡è¶èå¨ç¬¬ä¸ä¸ªéä¸çæçåºï¼3. å¦æ¤åå¤è¿ç®å¤æ¬¡åï¼è§å¯æ¯å¦å½¢æ稳æåºåå¸ã
对称ç©å½¢(æ¹å½¢é)å¹³è¡å¹³é¢éè
æ¯æè°æ¯è
éé¢æ¯å¹³è¡çï¼å¹¶ä¸å¨åç´ä¸å
è½´æ¹åä¸ç尺度æéãæ¡å½¢éå¹³è¡å¹³é¢è
æ¯æéé¢å¨æä¸æ¹åä¸ç尺度æéï¼èå¦ä¸æ¹åä¸ç尺度æ¯æ éçãåæ对称ç©å½¢ãæ¡å½¢éå¹³è¡å¹³é¢è
ãåå½¢éå¹³è¡å¹³é¢è
ãå¹³è¡å¹³é¢è
çè¿ä»£è§£æ³ã
å
ãå
±ç¦è
ä¸å¹³è¡å¹³é¢è
ä¹ä¸å
1. éé¢ä¸åºæ¨¡åºçåå¸ï¼å¹³è¡å¹³é¢è
åºæ¨¡åå¸å¨æ´ä¸ªéé¢ä¸ï¼åå¶å¯¹ç§°æ§åå¸ï¼éé¢ä¸å¿å¤æ¯å¹
æ大ï¼åéè¾¹ç¼æ¯å¹
éæ¸éä½ï¼å
±ç¦è
åºæ¨¡å¨éé¢ä¸çåå¸å¨åç±³-é«æ¯è¿ä¼¼ä¸ï¼ä¸éç横åå ä½å°ºå¯¸æ å
³ï¼ä»
ç±è
é¿å³å®ï¼ä¸è¬å
±ç¦è
模éä¸å¨éé¢ä¸å¿éè¿ï¼
2. ç¸ä½åå¸å¹³è¡å¹³é¢è
çåå°éä¸æ¯çç¸é¢ï¼èå
±ç¦è
çåå°é为çç¸é¢ï¼
3. åç¨æèå¹³è¡å¹³é¢è
è¡å°æèè¿é«äºå
±ç¦è
çè¡å°æèï¼
4. åç¨ç¸ç§»ä¸è°æ¯é¢çå¹³è¡å¹³é¢è
ä¸æ¨ªæ¨¡é¶æ¬¡mãnçååå¼èµ·çé¢çæ¹åè¿è¿å°äºçºµæ¨¡é¶æ¬¡qçæ¹å对è°æ¯é¢ççæ¹åï¼å¨å
±ç¦è
ä¸ï¼ mãnçååæqçæ¹å对è°æ¯é¢ççå½±åå
·æç¸åçæ°é级ã
ä¸ãåå½¢é对称å
±ç¦è
éé¢æ¨¡çæ¯å¹
åç¸ä½åå¸
åºæ¨¡å¨éé¢ä¸çæ¯å¹
åå¸æ¯é«æ¯åçï¼æ´ä¸ªéé¢ä¸æ²¡æè线å¨éé¢ä¸å¿å¤ï¼r=0ï¼ å¤ï¼æ¯å¹
æ大ãåºæ¨¡å¨éé¢ä¸çå
æåå¾(å½åºæ¨¡æ¯å¹
ä¸éå°ä¸å¿å¼ç1/eå¤ä¸éé¢ä¸å¿çè·ç¦»)ï¼å¯¹äºé«é¶æ¨¡ï¼å¨æ²¿è¾è§æ¹åæè线ï¼æ°ç®ä¸ºpï¼æ²¿åå¾æ¹åæèåï¼èåæ°ä¸ºlï¼pãlå¢å ï¼æ¨¡çå
æåå¾å¢å¤§ï¼å¹¶ä¸å
æåå¾éçlçå¢å¤§æ¯éç på¢å¤§æ¥çæ´å¿«ï¼é«é¶æ¨¡çå
æåå¾ï¼æ¯å¹
éä½è³æå¤é¢çæ大å¼ç1/eå¤çç¹ä¸éé¢ä¸å¿çè·ç¦»ï¼åå½¢å
±ç¦éé¢æ¬èº«ä¹æ¯çç¸ä½é¢ã
å
«ãä¸è¬ç¨³å®çé¢éè
ä¸è¬çé¢éè
ï¼ç±ä¸¤ä¸ªæ²çåå¾ä¸åççé¢éæç
§ä»»æé´è·ç»æçè
ä¸è¬ç¨³å®çé¢éè
ç模å¼ç论ï¼å¯ä»¥ä»å
è
çè¡å°ç§¯åæ¹ç¨åºåä¸¥æ ¼å»ºç«ï¼ä»¥å
±ç¦è
ç模å¼ç论为åºç¡ï¼çä»·å
±ç¦è
çæ¹æ³ã
ä¸è¬ç¨³å®çé¢è
ä¸å
±ç¦è
ççä»·æ§ï¼æ ¹æ®å
±ç¦è
模å¼ç论ï¼ä»»ä½ä¸ä¸ªå
±ç¦è
ä¸æ ç©·å¤ä¸ªç¨³å®çé¢è
çä»·ï¼èä»»ä½ä¸ä¸ªç¨³å®çé¢éè
å¯ä¸å°çä»·äºä¸ä¸ªå
±ç¦è
ãä¸è¬ç¨³å®çé¢è
ä¸å
±ç¦è
ççä»·æ§:æå®ä»¬å
·æç¸åçè¡æ³¢åºã
ä¹ãé稳å®è°æ¯è
é稳å®è
çä¼ç¹ï¼1. 大çå¯æ§æ¨¡ä½ç§¯ï¼éè¿æ©å¤§åå°éç尺寸ï¼æ©å¤§æ¨¡ç横å尺寸ï¼2. å¯æ§çè¡å°è¦åè¾åºï¼è¾åºè¦åçä¸è
çå ä½åæ°gæå
³ï¼3. 容æé´å«åæ§å¶æ¨ªæ¨¡ï¼4. æäºå¾å°å端è¾åºååç´çå¹³è¡å
æãé稳å®è
ç缺ç¹ï¼1. è¾åºå
ææªé¢åç¯ç¶ï¼2.å
æ强度åå¸æ¯ä¸ååçï¼æ¾ç¤ºåºæç§è¡å°ç¯ã
åãé模ææ¯
æ¿å
çä¼ç¹å¨äºå®å
·æè¯å¥½çåè²æ§ãæ¹åæ§åç¸å¹²æ§ãçæ³çæ¿å
å¨è¾åºå
æåºè¯¥åªæä¸ä¸ªæ¨¡å¼ï¼ä½æ¯å¯¹äºå®é
çæ¿å
å¨ï¼å¦æä¸éå模å¼éæ©ï¼å®ä»¬çå·¥ä½ç¶æå¾å¾æ¯å¤æ¨¡çãå«æé«é¶æ¨¡å¼æ¨ªæ¨¡çæ¿å
æå
强åå¸ä¸ååï¼å
æåæ£è§å¤§ãå«æå¤çºµæ¨¡åå¤æ¨ªæ¨¡çæ¿å
å¨åè²æ§åç¸å¹²æ§å·®ãå¨æ¿å
åç´ãæ¿å
å å·¥ãé线æ§å
å¦ãæ¿å
è¿ç¨æµè·çé¢åé½éè¦åºæ¨ªæ¨¡æ¿å
æãå¨ç²¾å¯å¹²æ¶æµéï¼å
é讯å大é¢ç§¯å
¨æ¯ç
§ç¸çåºç¨ä¸æ´è¦æ±æ¿å
æ¯å横模åå纵模å
æãå æ¤ï¼è®¾è®¡åæ¹è¿æ¿å
å¨çè°æ¯è
以è·å¾å模è¾åºæ¯ä¸ä¸ªéè¦è¯¾é¢ã
横模çéæ©ï¼å¨ç¨³å®è
ä¸ï¼åºæ¨¡çè¡å°æèæå°ï¼éç横模é¶æ¬¡çå¢é«ï¼è¡å°æèå°è¿
éå¢å ãè°æ¯è
ä¸ä¸åç横模å
·æä¸åçè¡å°æèæ¯æ¨ªæ¨¡éæ©çç©çåºç¡ã为äºæé«æ¨¡å¼çé´å«è½åï¼åºè¯¥å°½éå¢å¤§é«é¶æ¨¡å¼ååºæ¨¡çè¡å°æèæ¯ï¼åæ¶ï¼è¿åºè¯¥å°½éå¢å¤§è¡å°æèå¨æ»æèä¸å æçæ¯ä¾ï¼è¡å°æèç大å°å模é´å«è½åçå¼ä¸è°æ¯è
çè
ååè²æ¶
è³ç³»æ°æå
³ã
纵模çéæ©ï¼ä¸è¬çè°æ¯è
ä¸ï¼ä¸åç纵模å
·æç¸åçæèï¼å èè¿è¡æ¨¡å¼é´å«åéæ©æ¶åºå¯ä»¥å©ç¨ä¸å纵模çä¸åå¢çãåæ¶ï¼ä¹å¯ä»¥å¼å
¥äººä¸ºçæèå·®ãè
å
æå
¥F-Pæ åå
·æ³ï¼è°æ´F-Pæ åå
·çåæ°ï¼ä½¿å¾å¨å¢ç线宽 èå´å
ï¼åªæä¸ä¸ªéå°å³°ï¼åæ¶å¨ä¸ä¸ªéå°å³°è°±çº¿å®½åº¦èå´å
åªæä¸ä¸ªæ¨¡å¼èµ·æ¯ï¼åå¯ä»¥å®ç°å纵模工ä½ãå³é模æ¡ä»¶ä¸ºï¼1. éæ©åéçæ åå
·å
å¦é¿åº¦ï¼ä½¿æ åå
·çèªç±å
è°±èå´ä¸æ¿å
å¨çå¢ç线宽ç¸å½ã使å¨å¢ç线宽å
ï¼é¿å
åå¨ä¸¤ä¸ªæå¤ä¸ªæ åå
·çéè¿å³°ã2. éæ©åéçæ åå
·çé¢åå°çï¼ä½¿å¾è¢«é纵模çç¸é»çºµæ¨¡ç±äºéè¿çä½ï¼æè大è被æå¶ã
å
å¦è°æ¯è
çç§ç±»ååè½
ä½è
:opticsky æ¥æ:2006-09-16
åä½å¤§å°: å° ä¸ å¤§
å
å¦è°æ¯è
ç±ä¸¤ä¸ªæ两个以ä¸å
å¦åå°éé¢ç»æãè½æä¾å
å¦æ£åé¦ä½ç¨çå
å¦è£
ç½®ã两个åå°éå¯ä»¥æ¯å¹³é¢éæçé¢éï¼ç½®äºæ¿å
å·¥ä½ç©è´¨ä¸¤ç«¯ã两ååå°éä¹é´çè·ç¦»ä¸ºè
é¿ãå
¶ä¸ä¸ä¸ªéé¢åå°çæ¥è¿100%ï¼ç§°ä¸ºå
¨åéï¼å¦ä¸ä¸ªéé¢åå°çç¨ä½äºï¼æ¿å
ç±æ¤éè¾åºï¼æ
称è¾åºéã两è
ææ¶ä¹åå«ç§°ä¸ºé«åéåä½åéã
ç§ç±» æç»æè°æ¯è
ç两ååå°éçå½¢ç¶ä»¥åå®ä»¬çç¸å¯¹ä½ç½®ï¼å¯å°å
å¦è°æ¯è
åºå为ï¼å¹³è¡å¹³é¢è
ï¼å¹³å¹è
ï¼å¯¹ç§°å¹é¢è
ï¼å¸é¢è
çãå¹³å¹è
ä¸å¦æå¹é¢éçç¦ç¹æ£å¥½è½å¨å¹³é¢éä¸ï¼å称为åå
±ç¦è
ï¼å¦æå¹é¢éççå¿è½å¨å¹³é¢éä¸ï¼ä¾¿ææåå
񆨊
ã对称å¹é¢è
ä¸ä¸¤ååå°çé¢éçæ²çåå¾ç¸åãå¦æåå°éç¦ç¹é½ä½äºè
çä¸ç¹ï¼ä¾¿ç§°ä¸ºå¯¹ç§°å
±ç¦è
ãå¦æ两çé¢éççå¿å¨è
çä¸å¿ï¼ç§°ä¸ºå
񆨊
ã
å¦æå
æå¨è
å
ä¼ æä»»æé¿æ¶é´èä¸ä¼é¸åºè
å¤ï¼å称该è
为稳å®è
ï¼å¦å称为ä¸ç¨³å®è
ãä¸è¿°å举çè°æ¯è
é½å±ç¨³å®è
ãç¨ä¸¤åå¸é¢éç»æçè°æ¯è
为ä¸ç¨³å®è
ãå¹³å¹è
ä¸å¦è
é¿å¤ªé¿ï¼ä½¿å¹çé¢ççå¿è½å¨è
å
ï¼åè
ä¸é¤æ²¿å
è½´çå
线å¤ï¼å
¶å®æ¹åå
æç»å¤æ¬¡åå°åå¿
ç¶ä¼é¸åºè
å¤ï¼æ
ä¹ä¸ºä¸ç¨³å®è
ã对称å¹é¢è
ä¸ï¼å¦è
é¿å¤ªé¿ï¼ä½¿ä¸¤çé¢çå¿åå«è½å¨è
ä¸å¿ç¹é è¿èªèº«ä¸ä¾§ï¼ä¹æ¯ä¸ç§ä¸ç¨³å®è
ã
稳å®è
å
å¦è°æ¯è
ä¸ä»»ä¸æåè½´å
æ离å
è½´çè·ç¦»ï¼å¦æå¨å®æ¥ååå°è¿ç¨ä¸ä¸ä¼æ éå¢å ï¼åè¿ç§è
å¿
å®æ¯ç¨³å®è
ãè¥ç¨L代表è
é¿ï¼R1ãR2åå«ä¸ºä¸¤çé¢åå°éçæ²çåå¾ï¼å稳å®è
åºæ»¡è¶³å¦ä¸æ¡ä»¶ï¼
ä»ç¬¬ä¸ä¸ªä¸çå¼çï¼åªæR1ãR2åæ¶å¤§äºè
é¿æåæ¶å°äºè
é¿æ¶ï¼æè½å½¢æ稳å®è
ãä»ç¬¬äºä¸ªä¸çå¼çï¼R1åR2å¿
é¡»æ¯è
é¿å°ï¼ä¹ä¸è½å°å¾å¤ªå¤ã
温馨提示:答案为网友推荐,仅供参考