激光打标机的生活原理

　　光与物质的相互作用，实质上是组成物质的微观粒子吸收或辐射光子，同时改变自身运动状况的表现。

　　微观粒子都具有特定的一套能级(通常这些能级是分立的)。任一时刻粒子只能处在与某一能级相对应的状态(或者简单地表述为处在某一个能级上)。与光子相互作用时，粒子从一个能级跃迁到另一个能级，并相应地吸收或辐射光子。光子的能量值为此两能级的能量差△E，频率为ν=△E/h(h为普朗克常量)。

　　受激吸收(简称吸收)

　　处于较低能级的粒子在受到外界的激发(即与其他的粒子发生了有能量交换的相互作用，如与光子发生非弹

　　性碰撞)，吸收了能量时，跃迁到与此能量相对应的较高能级。这种跃迁称为受激吸收。

　　自发辐射

　　粒子受到激发而进入的激发态，不是粒子的稳定状态，如存在着可以接纳粒子的较低能级，即使没有外界作用，粒子也有一定的概率，自发地从高能级激发态(E2)向低能级基态(E1)跃迁，同时辐射出能量为(E2-E1)的光子，光子频率 ν=(E2-E1)/h。这种辐射过程称为自发辐射。众多原子以自发辐射发出的光，不具有相位、偏振态、传播方向上的一致，是物理上所说的非相干光。

　　受激辐射、激光

　　1917年爱因斯坦从理论上指出：除自发辐射外，处于高能级E2上的粒子还可以另一方式跃迁到较低能级。他指出当频率为 ν=(E2-E1)/h的光子入射时，也会引发粒子以一定的概率，迅速地从能级E2跃迁到能级E1，同时辐射一个与外来光子频率、相位、偏振态以及传播方向都相同的光子，这个过程称为受激辐射。

　　可以设想，如果大量原子处在高能级E2上，当有一个频率 ν=(E2-E1)/h的光子入射，从而激励E2上的原子产生受激辐射，得到两个特征完全相同的光子，这两个光子再激励E2能级上原子，又使其产生受激辐射，可得到四个特征相同的光子，这意味着原来的光信号被放大了。这种在受激辐射过程中产生并被放大的光就是激光。