激光空腔英文解釋翻譯、激光空腔的近義詞、反義詞、例句
英語翻譯:
【電】 laser cavity
分詞翻譯:
激光的英語翻譯:
laser
【化】 laser
【醫】 laser
空腔的英語翻譯:
【電】 cavity
專業解析
激光空腔(Laser Cavity),也稱為光學諧振腔(Optical Resonant Cavity),是激光器的核心組成部分,指由兩個或多個反射鏡精确排列構成的封閉或半封閉空間結構。其核心功能是為受激輻射産生的光子提供往複振蕩的路徑,實現光放大并最終輸出高度相幹、單色性好、方向性強的激光束。
核心原理與功能:
- 光子振蕩與放大:工作物質(增益介質)受激輻射産生的初始光子,在反射鏡間多次反射往返。每次通過增益介質時,會引發更多相同頻率、相位和方向的光子産生(受激輻射),實現光信號的指數級放大。
- 模式選擇:空腔的幾何尺寸(長度、反射鏡曲率)決定了特定的駐波模式(縱模和橫模)。隻有滿足諧振條件的特定波長和空間分布的光波才能在腔内穩定存在并得到有效放大,這極大地提高了激光的單色性和方向性。
- 輸出耦合:通常一端為全反射鏡(反射率接近100%),另一端為部分反射鏡(輸出耦合鏡,反射率90%-99.9%)。部分反射鏡允許達到一定強度的激光按特定方向透射輸出,形成可用的激光束。
關鍵組件:
- 反射鏡:高精度光學元件,通常為凹面鏡或平面鏡,鍍有特定波長的增反膜或部分透射膜。
- 增益介質:置于兩鏡之間,可以是氣體(如He-Ne, CO₂)、固體(如Nd:YAG, Ruby)、半導體(LD)或液體染料等,提供受激輻射所需的能級躍遷。
- 腔長:兩反射鏡之間的距離,是決定諧振頻率(縱模間隔)的關鍵參數。
類型(常見):
- 穩定腔:常見于低增益介質激光器(如He-Ne),光束在腔内傳播時不會橫向逸散,模式穩定。
- 非穩腔:常用于高增益介質激光器(如高功率CO₂),通過特殊設計(如共焦非穩腔)實現大模體積和高功率單模輸出。
漢英關鍵術語對照:
- 激光空腔 / 光學諧振腔 - Laser Cavity / Optical Resonant Cavity
- 受激輻射 - Stimulated Emission
- 增益介質 - Gain Medium
- 全反射鏡 - High Reflector (HR) Mirror / Total Reflector
- 輸出耦合鏡 - Output Coupler (OC) Mirror / Partial Reflector
- 縱模 - Longitudinal Mode
- 橫模 - Transverse Mode
- 諧振條件 - Resonance Condition
- 穩定腔 - Stable Resonator
- 非穩腔 - Unstable Resonator
權威參考來源(基于光學原理與激光工程标準術語):
- 激光原理與激光技術領域經典教材:如周炳琨等編著的《激光原理》詳細闡述了諧振腔理論。
- 國際光學工程學會(SPIE)數字圖書館:收錄大量關于激光諧振腔設計與分析的學術論文和專著。
- 美國光學學會(OSA)出版物:如《Optics Express》、《JOSA B》等期刊常刊載諧振腔研究前沿。
- 國家标準/行業術語規範:如中國國家标準《GB/T 14733.12-2008 電信術語 光纖通信》或相關光電子學術語标準會涉及核心概念定義。
網絡擴展解釋
“激光空腔”(laser cavity)是激光器中的核心結構,指用于産生和維持激光的光學諧振腔。以下是詳細解釋:
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基本定義
激光空腔是激光器内部由反射鏡或其他光學元件圍成的空間,光線在其中反複反射并産生受激輻射放大,最終形成高強度的激光輸出。它通常由兩個平行或特定角度的反射鏡構成,其中一個為全反射鏡,另一個為部分透射鏡(用于輸出激光)。
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功能與原理
- 光放大作用:空腔内的增益介質(如晶體、氣體等)通過受激輻射放大特定波長的光。
- 模式選擇:空腔的幾何形狀和尺寸決定了激光的振蕩模式(如橫模、縱模),影響激光的方向性和單色性。
- 能量存儲:通過多次反射延長光子在腔内的停留時間,增強能量積累。
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創新設計案例
近年來,拓撲結構激光腔成為研究熱點。例如,美國研究人員開發的拓撲激光器允許光線在任意形狀的空腔中反射而不發生散射,這種設計通過特殊晶格排列實現高效光限制,提升激光穩定性和適應性。
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相關術語擴展
在醫學或聲學中,“空腔”含義不同(如肺空腔或聲學共鳴腔),但激光領域特指光學諧振結構。
總結來看,激光空腔是激光技術的核心組件,其設計直接影響激光的功率、穩定性和應用範圍。如需進一步了解具體技術參數,可參考光學工程領域的專業文獻。
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