激光作用原理是什么呢?

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这涉及到激光的基源——受激发放射过程。 首先,在通常条件下,没有外电荷激发出电子-空穴对的情况下,半导体中的载流子很少,电流很小。当有外加电压时,有少数载流子受到激励而发生迁移,形成电流。但是,如果没有外部电荷注入的话,这种电流会非常小(大约10^-35安培)。为了得到足够大的电流,必须有其他机制能大量地生成这些载流子,这个机制就是所谓的“受激发射”。

如图下所示,在外加电压的作用下,少数载流子被激励而向相反方向迁移,并在中间形成电流。同时会在两极间形成电势差。此时若在电路中接入一个光电二极管,就会有电流通过该二极管。 但是,如果仅仅这样,它只不过是一个普通的器件而已,并不会有很特殊的性质。特殊的是,如果在此情况下,另一个光电二极管的负极接到一个正的点阵上(如上图右边的电路),且这两个光二极管的发光中心具备相同的发射波长,那么问题就不同了!

因为第一个光二极管发出的光会被第二个光二极管吸收,然后产生更多的电子-空穴对,从而形成循环。在这个循环过程中会产生大量的载流子,其数量要比单纯刺激产生的多很多。而且,最重要的是,这个循环是自发进行的,不需要消耗外界的能量。这就是受激发射的作用! 有了受激发射效应,我们就可以利用激光器来发电了。现在有一种新兴的技术就是利用太阳能电池板+受激发射组件构成的光伏激光器。它的发电过程就像下图那样: 在太阳光作用下,太阳能电池板块把光能转化成电能,并且把电压在光敏二极管上,使得它处于受激状态,产生电子-空穴对,从而形成电流。

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