天博体育官网ザとは？

しかし、すべての物质が反転分布と诱导放出をサポートできるわけではありません。これを行う能力は、原子や分子の许容エネルギー准位、これらのエネルギー准位间の迁移确率、励起状态の寿命（原子や分子がその励起状态に留まる期间）、その他いくつかの要因などによって决まり天博体育官网。

利得をサポートする物质には、固体、液体、ガスなど、事実上あらゆる形态があり天博体育官网。惯例として、これらは通常、表に示すようなカテゴリに分类され天博体育官网。

天博体育官网ザ励起

反転分布を生成するには、利得媒质に外部からエネルギーを供给する必要があります。（このプロセスよって诱导放出が起こり、天博体育官网ザ出力が得られます）。この方法は利得媒质によって异なります。最も一般的には、エネルギーは电気または光の形で供给されます。あまり一般的ではありませんが、発热性化学反応から放出されるエネルギーを利用する方法もあります。

さまざまな固体结晶や光ファイバーの利得媒质はすべて电気绝縁体であり、电流を流すことはできません。したがって、これらの天博体育官网ザ材料は光学的に励起される必要があります。つまり、外部光源が利得媒质に集光され、天博体育官网ザ材料の原子または分子がこの光を吸收します。その结果、原子または分子が必要な励起状态に达します。

初期の固体天博体育官网ザは、励起光源としてフラッシュランプを使用していました。この天博体育官网ザは现在でも一部のアプリケーションで使用されています。その主なメリットは、低コストで高い天博体育官网ザパルスエネルギーを供给できることです。

しかし、フラッシュランプは幅広いスペクトルの光を発します。天博体育官网ザ利得材料は、この光の非常に狭いスペクトル（具体的には、基底状态と最高励起状态のエネルギー差に対応する波长）しか利用できません。実际、フラッシュランプの励起エネルギーのほとんどは浪费されるため、天博体育官网ザは电気效率が悪く、多くの廃热を発生します。その结果、この热を除去するためにかなり大规模な冷却装置が必要になります。

现在では、固体天博体育官网ザやファイバー天博体育官网ザを别の天博体育官网ザ（一般的には半导体天博体育官网ザや固体天博体育官网ザ）で励起することが一般的になっています。励起天博体育官网ザの波长は、利得媒质の吸收に合わせて特别に选択されます。これにより、全体的な励起效率が大幅に向上し、冷却要件が軽减されます。

励起光源として天博体育官网ザを使用することには、さらにメリットがあります。ほとんどの天博体育官网ザは集光しやすいビームを発生します。これにより、励起光を利得媒质の最も效果的な场所に集中させることができます。つまり、「モード vol。

ファイバー结合半导体天博体育官网ザを励起光源として使用するファイバー天博体育官网ザは、この原理の良い例です。これらは、必要に応じて、励起光が主に利得ファイバーのコアまたはクラッディング（肉盛り）に照射されるように简単に构成できます。その结果、高效率の天博体育官网ザシステムが実现します。

半导体天博体育官网ザは特に电気を通すことを目的としたデバイスであるため、半导体天博体育官网ザで电気励起を使用することができます。特に、これらは顺方向バイアスの半导体 p-n接合で构成されています。印加された电圧は、半导体の価电子帯から伝导帯に十分な电子を移动させ、反転分布を作り出すためのエネルギーを供给します。电子と、価电子帯に电子がない正孔が再结合することで、光子が放出され、その反転分布によって诱导放出が起こります。

半导体天博体育官网ザを光学的に励起することも可能です。この场合、别の半导体天博体育官网ザの出力が半导体天博体育官网ザの活性领域に集光されます。これにより、电流を使用する代わりに励起エネルギーが供给されます。光励起は半导体天博体育官网ザをより复雑にしますが、天博体育官网ザの出力波长の选択肢が拡大し、出力が上升して效率を良くすることができます（発热が少ない）。

ガス天博体育官网ザの电気励起は少し复雑です。ガス天博体育官网ザは通常、天博体育官网ザ管内に含まれる数种类のガスで构成されます。高电圧を使って天博体育官网ザ管内に电子放电を起こします。これらの高エネルギー电子はガス分子に冲撃を与え、エネルギーを与えます。

CO₂天博体育官网ザの场合、电子が窒素分子と冲突し、窒素分子を振动励起させます。これらの窒素分子はその后 co₂分子と冲突し、 co₂分子にエネルギーを伝达して反転分布を作り出し天博体育官网。

别の例はイオン天博体育官网ザです。この场合、电子放电により、天博体育官网ザ管内でアルゴンまたはクリプトンガスとの冲突が再び発生します。最初の冲突でガスがイオン化します。その后、イオンとのさらなる冲突によってエネルギーが与えられ、イオンが励起状态になり、反転分布が生じます。

共振空洞

通常、共振空洞（または（共振器）は、光子が天博体育官网ザから出る前に利得媒质を何度も通过させるために使用されます。利得媒质を通过するたびに増幅される量は比较的小さいため、これは有用なレベルの天博体育官网ザ出力を构筑するために必要です。その大きな例外がエキシマ天博体育官网ザで、少ないパス数でも非常に大きな利得（増幅

最も単纯な共2 枚のミラーを向かい合わせて、その间に天博体育官网ザ利得媒质を配置しています。リアミラーは可能な限り100％に近い反射率です。出力カプラーと呼ばれるフロントミラーの反射率は、利得媒质に応じて30％～99％です。

动作中、光はこれらのミラーの间を行き来して、天博体育官网ザ媒质を通过するたびに强度を増します。光の一部は出力カプラーを通って共振器から出ます。その结果、天博体育官网ザ

エンドミラーには、天博体育官网が复数回通过した后に共

ファイバー天博体育官网ザでは、ミラーは多くの场合、ファイバーに直接组み込まれた高反射ファイバーブラッググ天博体育官网ティング（ fgb）です。この场合、ファイバー自体がビームを空间的に闭じ込めて、その形状を定义します。半导体天博体育官网ザでは、ミラーは半导体デバイスの両端を劈开して、光学薄膜コーティングを施すことで形成されます。

天博体育官网ザ光の独特な特性

天博体育官网ザは、さまざまな用途で欠かせないツールとなりました。実际、その动作原理と构造は、他の技术では真似のできない独自のビーム特性を备えています。最も重要な特性のいくつかをここで说明します。

最初の天博体育官网ザは1960 年に実证されました。ある程度の关心と兴奋を呼び起こしたものの、最初の数年间はほとんど「どのように役に立つのかわからない技术」であり続けました。しかし、少しずつ天博体育官网ザの実用化が进みました。今日、天博体育官网ザは一般的なものとなり、非常に多様な用途で使用されています。

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