激光原理與技術(shù)--第五章激光的特性(編輯修改稿)
2025-04-15 04:15 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 第一臺(tái)激光器 固體激光器 工作物質(zhì) 各種激光晶體和玻璃 輸出波長(zhǎng) 由工作物質(zhì)中激活元素決定。 輸出方式 連續(xù)燈泵浦 —— 連續(xù)光 脈沖燈泵浦 —— 脈沖光 固體激光器特點(diǎn) ? 運(yùn)行方式多樣： CW， PW， QCW，調(diào) Q，鎖模，高平均功率，高重復(fù)率，高單脈沖能量及高峰值功率。 ? 譜線(xiàn)多，達(dá)數(shù)千條，分布于可見(jiàn)到近紅外區(qū)，通過(guò)頻率變換技術(shù)可到紫外區(qū) ? 系統(tǒng)簡(jiǎn)單，制造容易，傳輸靈活，可接光纖 ? 結(jié)構(gòu)緊湊，牢固耐用，價(jià)格適宜 固體激光器結(jié)構(gòu)示意圖 第一臺(tái)紅寶石激光器的拆卸圖 紅寶石中 Cr3+的能級(jí)示意圖 紅寶石激光器結(jié)構(gòu) 摻釹釔鋁石榴石（ Nd:YAG） 1064nm ?1047nm~1064nm:激光加工，切割，打孔，焊接等 ?1540nm~2940nm:醫(yī)學(xué)和通信 ?摻鈦 (Ti)藍(lán)寶石激光器670nm~1100nm ?固體激光器常用于產(chǎn)生強(qiáng)激光，連續(xù)輸出 ~幾千瓦 , 脈沖輸出 ~幾萬(wàn)焦耳 Nd3＋ :YAG 的能級(jí)結(jié)構(gòu) 1. 固體激光工作物質(zhì)是絕緣晶體，一般都采用光泵浦激勵(lì)。目前的泵浦光源多為工作于弧光放電狀態(tài)的惰性氣體放電燈。 2. 常用的泵浦燈在空間的輻射都是全方位的，因而固體工作物質(zhì)一般都加工成圓柱棒形狀，所以為了將泵浦燈發(fā)出的光能完全聚到工作物質(zhì)上，必須采用聚光腔。 3. 橢圓柱聚光腔是小型固體激光器中最常采用的聚光腔，它的內(nèi)表面被拋光成鏡面，其橫截面是一個(gè)橢圓。 橢圓柱聚光腔 4. 固體激光器的泵浦系統(tǒng)還要冷卻和濾光。常用的冷卻方式有液體冷卻、氣體冷卻和傳導(dǎo)冷卻等，其中以液冷最為普遍 之間插入濾光器件濾去泵浦光中的紫外光譜。 泵浦系統(tǒng) 在石英或玻璃光纖中摻入稀土離子，用半導(dǎo)體二極管或其他固體激光器作泵輔源也可產(chǎn)生可調(diào)諧激光。用摻鉺光纖作成的光纖激光器，是光纖通信中不可缺少的部分。 摻鉺光纖激光器 二、氣體激光器 ? 用氣體作為激光器的工作物質(zhì)。其特點(diǎn)是能以脈沖和連續(xù)兩種方式工作。 外腔式氣體激光器示意圖 氣體激光器 氣體激光器 —— 原子激光器，分子激光器，離子激 光器，準(zhǔn)分子激光器。 1原子激光器 ：以氦 — 氖激光器為代表，這種激光器大都是連續(xù)工作方式，輸出功率在 100毫瓦以下，多用于檢測(cè)和干涉計(jì)量。 2離子激光器： 以氬離子激光器為代表，這種激光器可以發(fā)射較強(qiáng)的連續(xù)功率激光，功率可達(dá)幾十瓦，是可見(jiàn)光中的重要激光器件，多用于掃描，醫(yī)學(xué)及全息學(xué)等方面 。 HeNe激光器的幾種結(jié)構(gòu)形式：內(nèi)腔式、外腔式
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