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无序激光器是人们近年发现的有着特殊机理的一类新型激光器。它的形成与安德森(Anderson)局域化密切相关,它是由散射效应提供反馈来实现光放大,且在多个方向上都有输出的激光器,有着广泛的应用前景。本文主要研究了相干反馈无序激光器中循环光的散射形式、模的竞争,以及该无序激光器中的两种光的局域化。 在第三章中,基于前人得出的实验数据和理论,本文详细叙述了光的自发放大现象,并通过对实验数据的分析,说明了放大自发辐射(ASE)到激光辐射的转变过程是一个逐渐变化的过程,Cao.H根据实验结果得出:这种转变发生在当散射平均自由程从14λ降至于5λ的过程当中。 在第四章中,本文探讨相干反馈无序激光器中循环光散射的形式和模竞争。首先根据Cao H.提出的相干反馈无序激光是由循环光散射(即多重散射形成回路)形成的观点,在将纳米ZnO微粒(平均直径约为100nm)加入到激光染料溶液构成的相干反馈无序激光器实验中,对ZnO散射粒子提出了立方体、单面镜的简化模型,并利用Cao H.的实验数据对各种形式回路出现的相对几率进行分析和计算。证明得到二粒子回路比三粒子回路更容易激射,粒子数越多的回路越难激射。实验数据支持该观点。随后本文讨论了任意一个激光模式回路外激光光子的平均寿命,得到光子数目随时间的变化规律,进而研究相干反馈无序激光器中的模竞争,讨论得出在激发出来的激光模式中哪些模式最终形成强的激光。 在第五章中,根据Mujumdar Sushil等人对含ZnO散射粒子的激光染料溶液进行激光泵浦得到的实验观测结果:在光子的平均自由程远大于光波长的时候,仍能观测到尖锐的发射峰,本文提出了在无序激光器中存在两种光局域化的观点:第一种是循环光散射回路使光子局域于回路,回路体积很小,光子寿命较短;第二种是无序介质中的散射粒子使光子局域于整个增益介质,相对回路而言,增益介质体积很大,光子寿命较长。第一种局域化选择特定波长的光子,可“孕育”激光“种子”;第二种局域化延长了激光光子的寿命,放大了激光,并使激光沿各方向发射。通过探讨本文解释这个新的实验现象。