激光空腔英文解释翻译、激光空腔的近义词、反义词、例句
英语翻译:
【电】 laser cavity
分词翻译:
激光的英语翻译:
laser
【化】 laser
【医】 laser
空腔的英语翻译:
【电】 cavity
专业解析
激光空腔(Laser Cavity),也称为光学谐振腔(Optical Resonant Cavity),是激光器的核心组成部分,指由两个或多个反射镜精确排列构成的封闭或半封闭空间结构。其核心功能是为受激辐射产生的光子提供往复振荡的路径,实现光放大并最终输出高度相干、单色性好、方向性强的激光束。
核心原理与功能:
- 光子振荡与放大:工作物质(增益介质)受激辐射产生的初始光子,在反射镜间多次反射往返。每次通过增益介质时,会引发更多相同频率、相位和方向的光子产生(受激辐射),实现光信号的指数级放大。
- 模式选择:空腔的几何尺寸(长度、反射镜曲率)决定了特定的驻波模式(纵模和横模)。只有满足谐振条件的特定波长和空间分布的光波才能在腔内稳定存在并得到有效放大,这极大地提高了激光的单色性和方向性。
- 输出耦合:通常一端为全反射镜(反射率接近100%),另一端为部分反射镜(输出耦合镜,反射率90%-99.9%)。部分反射镜允许达到一定强度的激光按特定方向透射输出,形成可用的激光束。
关键组件:
- 反射镜:高精度光学元件,通常为凹面镜或平面镜,镀有特定波长的增反膜或部分透射膜。
- 增益介质:置于两镜之间,可以是气体(如He-Ne, CO₂)、固体(如Nd:YAG, Ruby)、半导体(LD)或液体染料等,提供受激辐射所需的能级跃迁。
- 腔长:两反射镜之间的距离,是决定谐振频率(纵模间隔)的关键参数。
类型(常见):
- 稳定腔:常见于低增益介质激光器(如He-Ne),光束在腔内传播时不会横向逸散,模式稳定。
- 非稳腔:常用于高增益介质激光器(如高功率CO₂),通过特殊设计(如共焦非稳腔)实现大模体积和高功率单模输出。
汉英关键术语对照:
- 激光空腔 / 光学谐振腔 - Laser Cavity / Optical Resonant Cavity
- 受激辐射 - Stimulated Emission
- 增益介质 - Gain Medium
- 全反射镜 - High Reflector (HR) Mirror / Total Reflector
- 输出耦合镜 - Output Coupler (OC) Mirror / Partial Reflector
- 纵模 - Longitudinal Mode
- 横模 - Transverse Mode
- 谐振条件 - Resonance Condition
- 稳定腔 - Stable Resonator
- 非稳腔 - Unstable Resonator
权威参考来源(基于光学原理与激光工程标准术语):
- 激光原理与激光技术领域经典教材:如周炳琨等编著的《激光原理》详细阐述了谐振腔理论。
- 国际光学工程学会(SPIE)数字图书馆:收录大量关于激光谐振腔设计与分析的学术论文和专著。
- 美国光学学会(OSA)出版物:如《Optics Express》、《JOSA B》等期刊常刊载谐振腔研究前沿。
- 国家标准/行业术语规范:如中国国家标准《GB/T 14733.12-2008 电信术语 光纤通信》或相关光电子学术语标准会涉及核心概念定义。
网络扩展解释
“激光空腔”(laser cavity)是激光器中的核心结构,指用于产生和维持激光的光学谐振腔。以下是详细解释:
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基本定义
激光空腔是激光器内部由反射镜或其他光学元件围成的空间,光线在其中反复反射并产生受激辐射放大,最终形成高强度的激光输出。它通常由两个平行或特定角度的反射镜构成,其中一个为全反射镜,另一个为部分透射镜(用于输出激光)。
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功能与原理
- 光放大作用:空腔内的增益介质(如晶体、气体等)通过受激辐射放大特定波长的光。
- 模式选择:空腔的几何形状和尺寸决定了激光的振荡模式(如横模、纵模),影响激光的方向性和单色性。
- 能量存储:通过多次反射延长光子在腔内的停留时间,增强能量积累。
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创新设计案例
近年来,拓扑结构激光腔成为研究热点。例如,美国研究人员开发的拓扑激光器允许光线在任意形状的空腔中反射而不发生散射,这种设计通过特殊晶格排列实现高效光限制,提升激光稳定性和适应性。
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相关术语扩展
在医学或声学中,“空腔”含义不同(如肺空腔或声学共鸣腔),但激光领域特指光学谐振结构。
总结来看,激光空腔是激光技术的核心组件,其设计直接影响激光的功率、稳定性和应用范围。如需进一步了解具体技术参数,可参考光学工程领域的专业文献。
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