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深圳广州佛山揭阳金属礼品激光刻字机手机壳激光镭射當光與物質相互作用時，(1)節所述的三種過程總是同時出現，現在我們要問：在什麼條件下，光波經過物質時會有放大的作用？前面已提，在熱平衡狀態下，其原子處於高低階能量的數目分布為波茲曼分布，當光經過此物質時，光的吸收過程總是遠大於光的放射過程(因為N1>>N2)，所以在此情況下，我觀察不到光的放大現象，只能觀察到光的吸收現象。如果在外來能量激發下，使物質中處於高能階數大於低能階的數目，則此時光的淚發放射過程將壓倒激發吸收過程，而使激發放射占主導地位(自發放射程可暫略)，使此時在高低能階的數目分布稱粒數分布倒反(population inversion)，它是產生雷射必備之條件。     (3) 雷射的三要素    任何介質欲產生雷射，必須具備下列三要素，即雷射介質、激發裝置和光學腔。雷射介質所謂雷射介質是指介質受激發後能生粒數分布倒反的現象。它們均有下列同特點：即激發至高雷射能階的機會相當大，停留在該能階的時間長和低雷射能階的生命期短等。這些雷射包含氣態(如He-Ne、Ar、CO2、N2、金屬蒸氣、準分子等雷射)、固態(如Nd：YAG)、液態（如化學雷射）和半導體等。不同的雷射，其能階躍遷的種類和對應能階值不同，故其輸出光的波長亦不同。  激發裝置:激發裝置是指將某種型式之能量加入雷射介質，使其激發至高能階的數目大增，並產生粒數分布倒反的裝置。通常激發有： (i)放電激發法：如一般的氣體雷射。

在雷射光產生過程中，深圳广州佛山揭阳金属礼品激光刻字机手机壳激光镭射原始光的信號來自發放射，而自發放射是雜亂無章的，如何在其中選取一定傳播方向和頻率的光信號，使和方向性的雷射光呢？最簡單的方式，即在介質兩端和加同光軸的反射鏡，稱為光學腔，其中一為全反射鏡，另一片為部分穿透鏡，當光子在光軸方向往返穿梭不斷撞擊激發原子，不斷放大，以致於激發輻射光遠大於自發輻射光。當激發至某一程度時，光子放大的因素大於撰失的因素(如部分穿透損失、鏡片吸收、繞射損失、介質散射損失等)，此時方有雷射輸出。光學腔的長度和鏡片之曲率半徑大小決定電磁波在雷射光學腔內的形式以及在腔內傳播時的損耗情形。0<g1.g2<=1其中g1=1-L/R1，g2=1-L/R2，R1 (R2)為鏡片1(2)之曲率半徑，L為光學腔，方可得到穩定之光學腔(見圖4)。而存在光學腔內有許多光波的形式，通稱為TEM波型，若我們能抑制高階型僅讓最基本的波型的增益大於光學腔的損耗，則稱此時之雷射輸出波型為TEM00波型或高斯波型;在許多雷射的應用中，其波型的分布是很重要的，例如雷射切割應用等。

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