增益物質 - CASE 報科學

雷射系列三：增益物質原理與激發來源

2017 年 01 月 03 日2018 年 07 月 29 日 CASE PRESS LED, 受激輻射, 增益物質, 雷射

■我們在系列一介紹了雷射光的特質：強度大、波長單一且具同調性；系列二解釋共振腔及增益物質的交互作用；系列三要來談談增益物質原理及激發來源。「增益物質」英文為 gain material，雷射術語中 gain 即為放大。增益物質將光放大的原理為受激輻射(Stimulated Emission)，與受激輻射對應的為自發輻射(Spontaneous emission)。兩者分別為雷射與發光二極體 (LED) 的工作原理，兩者的目的都是發光，但性質與過程卻大相逕庭，因此在解釋增益物質原理前必須先了解二者差異。

尖端科技&材料物理

雷射系列二：如何產生雷射？

2016 年 12 月 20 日2018 年 08 月 03 日 CASE PRESS 光波, 共振腔, 增益物質, 波長, 雷射, 頻率

在雷射系列一介紹雷射的性質後，系列二我們來談談雷射怎麼形成的。雷射的成因是「光在共振腔內共振並藉由增益物質(gain media)將能量放大」。光的本質是波動，要理解這句話，可以從比較簡單的波動現象解釋。下圖(a)為繩子固定於牆兩端形成駐波之示意圖，駐波的成因是共振，意即兩面牆形成一個共振腔(resonator)，讓特定頻率的駐波存在，同時儲存駐波能量使其不會散逸。