在通常状况下,粒子的自发辐射占主导地位,只能得到普通光源。要产生激光,必须满足以下三个基本条件:
其一、激励源,将下能级的粒子抽运到上能级,使激光上下能级之间产生粒子数反转。
一个人处于比较低的层级时,需要获得一些外界的支持,才能攀升到一个比较高的层级。
所谓外界激励源,比如家人的经济支持,贵人的帮扶,获得较好的教育资源,都是和“电激励,光激励,热激励、化学激励”一样,使得你的阶层发生反转。
屌丝逆袭白富美,并不多见。只有屌丝的阶层真正发生逆转,自己变成高富帅,迎娶白富美,不过是一件很自然的事情。
其二、工作物质,提供放大作用的增益介质。
外界激励源只是提供了外因,条件显然还是不充分的。外因必须通过内因起作用,一个人还需要找适合于自己的领域,或者说感兴趣的点,才能调动主观能动性。
其三、光学谐振腔,增长激活介质的工作长度,控制光束的传播方向,选择被放大的受激辐射光频率以提高单色性。
找到感兴趣的点,浅尝辄止是远远不够的。必须在自己的能力圈内,反复琢磨,不断精进。还要在前进的路上,不断舍弃一些东西,抵抗住诱惑。如果东一榔头西一棒子,结果肯定是每样事情都做不透,做不精,做不深。
满足这三个最基本的条件,才能产生激光,它区别于普通光源有四种特性,单色性、相干性、方向性和高亮度,统称之为高的光子简并度。
这样的激光,还只是普通的激光,只能满足一般的需求。如果要获得窄脉冲宽度和高峰值功率的激光,还需要打一些新的主意,办法有如下两种:
其一、调Q技术。就是通过调节Q值,先积累大量的反转粒子数,然后集中释放出来。
调Q技术也就是首先“跳出舒适区”,在非舒适区内不断磨练自己,直到有了足够的资本,然后在比较低端的平台上展现自我。
在外人看来,那个才华,简直是气势如虹。人们通常只看到成功人士台前的光鲜亮丽,忽略了他们背后的心酸。点点滴滴,其实都是辛辛苦苦积累而来。
所谓激光调Q技术,可以用苏轼的话来阐明:“博观而约取,厚积而薄发”。
其二、锁模技术。普通激光的模式之间没有固定的相位关系,就好像一组彼此独立的激光从激光器中同时射出来一样。如果模式之间保持固定的相位,就会产生超短脉冲激光,这种技术称之为锁模技术。
锁模技术,也就是大家团结一致,精诚合作,集中优势兵力,各个击破。
摊子铺开太大,往往不容易出成果。
这些脉冲只有极短的持续时间,甚至可以达到飞秒量级,飞秒等于十的负十五次方秒。在总的平均功率不变的前提下,极短的持续时间,必然对应着极高的峰值功率。
简单地说,当一个长方形的面积不变的前提下,如果长方形的宽度变得无限小,长度必然会变得无限大。
激光每一次作用的时间仅有飞秒量级,其峰值功率却可以大到摧毁世界上的任何物质。由于摧毁的范围足够小,这使得飞秒激光很容易进行精细的加工。比方说,可以制作许多纳米机器人注入到身体之内,清除人体垃圾,从而避免心脑血管疾病。
所有的道理,前人都讲过,我只不过用最浅白的方式,把激光产生的原理与技术讲述一遍。
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