激光的发光机制是什么

激光的发光机制基于受激辐射原理。当原子或分子吸收能量后，电子跃迁到高能级，形成不稳定状态。这些高能级电子会自发返回低能级，释放光子。在激光器中，通过泵浦使大量粒子处于激发态，当光子通过这些粒子时，会诱导电子同步跃迁，产生与入射光子相同频率、方向和相位的光。这种光放大过程形成了激光束。红宝石激光器使用铬离子掺杂的晶体，氦氖激光器则利用气体放电激发氦氖原子，半导体激光器通过电流注入使电子-空穴复合发光。

激光需要谐振腔结构来放大和定向光束。谐振腔由两面平行镜子组成，一面全反射，一面部分反射。光子在腔内来回反射，不断诱导更多受激辐射，形成雪崩效应。只有沿轴线方向的光能被放大并部分透出，形成高度准直的激光束。二氧化碳激光器利用气体分子振动能级跃迁产生红外激光，染料激光器通过有机染料分子的电子跃迁实现可调谐输出，光纤激光器则通过掺杂稀土离子的玻璃光纤实现高效激光产生。