光電檢測技術(shù)中的光源(編輯修改稿)
2025-06-18 15:16 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 。 在可見光區(qū)它是輸出連續(xù)功率最高的一種器件，目前，連續(xù)輸出激光功率為幾百毫瓦至幾百瓦 它的能量轉(zhuǎn)換效率比較低，最高達 ％，一般只有 10－ 4 它被應(yīng)用于光譜學(xué)、光泵染料激光器、激光化學(xué)和醫(yī)學(xué)等 二氧化碳激光器 二氧化碳激光器是一種混合氣體激光器，其中二氧化碳是激光物質(zhì)，其它氣體，比如 He， N2， CO， Xe， H2O，H2， O2，都是輔助氣體。 二氧化碳激光器效率高，大約在 10％～ 25％范圍內(nèi)，可以獲得很高激光功率 ,連續(xù)輸出功率高達萬瓦 ,脈沖器件輸出可達萬焦耳每脈沖級。 這種激光器工作在以 分子振轉(zhuǎn)光譜線上。 這些激光器可用于加工和處理（如焊接、切割和熱處理）、光通信、測距、同位素分離和高溫等離子體研究等方面。 根據(jù)工作物質(zhì)分類： 紅寶石：激活離子 Cr3+，波長： ，三能級； Nd:YAG：激活離子： Nd，波長： ?m，四能級； 釹玻璃： 激活離子： Nd，波長 :?m，四能級； 二、固體激光器 1960年 5月 15日，加州休斯實驗室的梅曼（ ,1927）制成了世界上第一臺紅寶石激光器，獲得了世界上第一束激光，波長為 。 紅寶石激光器 燈泵浦 Nd:YAG激光器 大功率激光器中，典型的 Nd:YAG棒一般是長 150mm，直徑710mm。泵浦過程中激光棒發(fā)熱，限制了每個棒的最大輸出功率。單棒 Nd:YAG激光器的功率范圍約為 50800W。 固體激光器 1kW的脈沖 Nd:YAG激光器 液體激光器 三、染料激光器 以某種有機染料溶解于一定溶劑（甲醇，乙醇或水）中作為激活介質(zhì)的激光器。 優(yōu)點： 激光波長可調(diào)諧，它不僅可直接獲得 － 圍內(nèi)連續(xù)可調(diào)諧的窄帶高功率激光，而且可以通過混頻技術(shù)得到從真空紫外到中紅外的可調(diào)諧相干光。 光譜分辨率高，結(jié)構(gòu)簡單，價格便宜 缺點： 是穩(wěn)定性差 半導(dǎo)體激光器 四、半導(dǎo)體激光器（ LD， Laser Diode） 五、激光器的基本特性 單色性 激光 自然光 波長 能量 激光中單色性最好的是氣體激光器產(chǎn)生的激光。 HeNe激光器產(chǎn)生的 ，線寬只有 109nm。 普通光源中單色性最好的 用來作為長度基準器的氪燈 (Kr86)，其譜線寬度為 103nm。激光的單色性比一般光要高出 106～ 107倍以上 . 自然光由波場范圍較寬的光構(gòu)成，激光的譜線展寬極小，具有很好的單色性。單色性決定物質(zhì)對激光能量的吸收和精細聚焦的可能性； CO2： CO ： YAG ： 準分子： ； 激光的單色性 從光源發(fā)出的激光平行傳播的程度稱為方向性。激光器輸出的光束發(fā)散角度很小，可以小于或等于 103105弧度。激光通過直徑為 D的孔徑時，由于衍射會產(chǎn)生一定發(fā)散： 等 相 位 面??( 發(fā) 散 角 )激光束方向性好 HeNe氣體激光 ： 3 104rad； 固體激光 ： 102rad 半導(dǎo)體激光 ： 5176。 10176。 。 激光的方向性帶來兩個結(jié)果： 光源表面的亮度高；被照射地方光的照度大。 一個具有 10mW功率的 HeNe激光器可產(chǎn)生比太陽高幾千倍的亮度，可在屏幕上形成面積很小但照度很大的光斑。 激光定位、導(dǎo)向、測距等就利用了方向性好的特點。 高亮度 亮度是光源在單位面積上，向某一方向的單 位立體角內(nèi)發(fā)射的功率。 激光的輸出功率雖然有個限 度，但由于其光束細（發(fā)散特別 ?。?，功率密度特別大，因而其 亮度也特別大。把分散在 180176。 范圍內(nèi)的光集中到 176。 范圍， 亮度提高 100萬倍。通過調(diào) Q等技 術(shù)，壓縮脈沖寬度，還可以進一 步提高亮度。 激光的高強度 相干性好
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