Question

谈谈你对描述激光四种理论的理解。为什么描述激光有四种理论而不是一种?

Answer 1

激光理论是专门研究有关激光的产生、振荡、放大、控制、输出特性、传输特性以及激光与物质相互作用规律性的综合理论。按照其理论基础，激光理论可分为三种不同的理论体系，它们分别被称为经典理论、半经典理论以及量子理论。

因为按照所研究的课题内容与对象不同，激光理论又可具体划分为光学共振腔、激光器振荡、激光放大、激光的Q调制与锁模（见激光调Q技术、激光锁模技术、激光限模技术）等领域。

① 光学共振腔理论。这是指专门研究各类共振腔的组成、共振波型（模式）结构、腔对振动波型的选择与限制作用的理论。

按照它所描述的共振腔基本类型之不同，可分为稳定腔理论、非稳腔理论以及介稳腔理论。按照理论描述出发点之不同，共振腔理论又可区分为衍射自洽场理论、几何光学理论、多光束干涉仪理论以及光波导理论等。

② 激光器振荡理论。是指专门研究具有光学共振腔的激光振荡器内，有关激光的发生、振荡与输出特性的理论。

这一理论所研究的具体课题,主要包括有:激光器振荡的阈值条件、粒子数输运与激光器增益特性、振荡模式之间的耦合与竞争、激光器输出的功率变化特性等。常用的理论处理方法主要有速率方程理论和半经典理论两种。

③ 激光放大理论。是指专门研究激光信号通过激光放大器的行波放大行为特性的理论。所研究的具体课题主要包括有：放大器的增益与增益饱和特性、增益媒质谱线增宽性质的影响，放大过程对入射光信号的频率和时空结构特性的影响等。所采用的理论方法同激光振荡理论基本相同。