激光器的基本构成

激光器主要由激励源、增益介质、光学谐振腔和输出耦合系统等基本部分构成。

激光器（Laser）是一种通过受激辐射放大光子的设备，其基本构成包括以下几个关键部分：

1. 激励源（Pump Source）：这是激光器产生光子的能量来源。激励源可以是电流、光或其他形式的能量。根据激励方式的不同，激光器可以分为电激励、光激励和化学激励等类型。电激励激光器最常见，如氦氖激光器使用电流激发；光激励激光器则利用光能激发增益介质。

2. 增益介质（Gain Medium）：增益介质是激光器中的工作物质，它能够吸收激励源提供的能量并产生受激辐射。增益介质可以是固体、液体或气体。固体增益介质如红宝石、钕玻璃等；液体增益介质如有机染料溶液；气体增益介质如二氧化碳、氦氖混合气体等。

3. 光学谐振腔（Optical Cavity）：光学谐振腔是激光器的核心部分，它由两个反射镜组成，一个是全反射镜，另一个是部分透射镜（输出耦合镜）。谐振腔的作用是使增益介质中产生的光子经过多次反射后，得到放大并形成特定波长的光。光在谐振腔中来回反射，每次经过增益介质时都会得到放大，这个过程称为“振荡放大”。

4. 输出耦合系统（Output Coupling System）：输出耦合系统由部分透射镜（输出耦合镜）组成，它允许一部分放大后的光从激光器中输出。输出耦合镜的透过率决定了激光器的输出功率。适当调整输出耦合镜的透过率，可以控制激光器的输出功率和光束质量。

5. 冷却系统（Cooling System）：在激光器工作过程中，增益介质和光学元件会因为吸收能量而产生热量，因此需要冷却系统来维持激光器的稳定工作。冷却方式包括空气冷却、水冷和液氮冷却等。

6. 光学元件（Optical Elements）：除了增益介质和光学谐振腔外，激光器还需要一些其他光学元件，如透镜、棱镜、偏振器等，用于调整光路、聚焦光束、选择偏振态等。

总之，激光器的基本构成是激励源、增益介质、光学谐振腔、输出耦合系统、冷却系统和光学元件。这些部分相互配合，共同实现了激光的产生和放大。激光器的应用非常广泛，包括医疗、工业、通信、科研等领域。