第二章-激光原理與設(shè)備2(編輯修改稿)
2025-01-26 08:07 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 v 危害：損壞鏡片、工作物質(zhì) “溫度猝滅 ”v 冷卻方式：全腔式、分離式六 調(diào) Q技術(shù)v Q激光器的品質(zhì)因子? 定義：其中 W為腔內(nèi)儲(chǔ)能， dW為每秒損耗的能量， v為頻率v Q：反映了諧振腔的損耗， Q越大，起振越容易，損耗越小v 調(diào) Q：改變腔的 Q因子，使激光輸出窄脈沖調(diào) Q過(guò)程和方法v 調(diào) Q方法：? 機(jī)械轉(zhuǎn)鏡? 電光開光? 聲光開光M1 M2轉(zhuǎn)鏡調(diào) Qv增益介質(zhì)為氣體 , 可以是原子，分子或離子vHeNe激光器 v CO2 分子激光器 :? 高功率 :25kw,歐洲尤里卡計(jì)劃 100kw? 高效率：量子效率達(dá) 40％，電光總效率 15％，YAG： 2～ 3％ ? 高光束質(zhì)量，連續(xù)穩(wěn)定輸出低階模? 長(zhǎng)波長(zhǎng)：非金屬吸收，金屬?gòu)?qiáng)烈反射167。 氣體激光器一、 CO2激光器的工作物質(zhì)v 分子的內(nèi)能：電子運(yùn)動(dòng)、原子間的振動(dòng)、整體轉(zhuǎn)動(dòng)v CO2激光器中 CO2分子躍遷發(fā)生在 基態(tài)電子 的不同 振轉(zhuǎn)能級(jí) 之間v 振動(dòng)能級(jí)： V1V2lV3? 對(duì)稱 V1? 彎曲 V2? 反對(duì)稱 V3? l為彎曲振動(dòng)的角量子數(shù)v 轉(zhuǎn)動(dòng)能級(jí)? 不存在純振動(dòng)，振動(dòng)時(shí)一定處于某種轉(zhuǎn)動(dòng)之中? 整體旋轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)動(dòng)的能量是量子化的v 振轉(zhuǎn)能級(jí)形成CO2光譜的精細(xì)結(jié)構(gòu)， 200多條譜線激發(fā)過(guò)程（基態(tài) 000躍遷到上能級(jí) 001）v 慢速電子碰撞激發(fā)CO2(000)+e?CO2(001)+ev 串級(jí)躍遷CO2(00V3)+ CO2(000)?CO2(00V3－ 1)+ CO2(001)（V31）v 共振轉(zhuǎn)移 ＋ N2(振動(dòng)能級(jí) E(v)與 00V3相近 )? N2(V=1~4)+ CO2(000)?N2(V=0)+ CO2(00V3=1~4)? V3=1 001? V31 再通過(guò)串級(jí)躍遷到 001弛豫過(guò)程（ 100、 020?000）v分兩步? 100、 020?010(很快 )? 010?000(很慢，加快氣體 )v下能級(jí)盡快排空，維持粒子數(shù)反轉(zhuǎn)二、 CO2激光器的結(jié)構(gòu)和種類v 封離式 ： 工作氣體不流動(dòng)，管壁導(dǎo)熱 ； 結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，成本低； 光束質(zhì)量好，可得基模 ； 運(yùn)行無(wú)噪音、易于維護(hù) ； 輸出功率小， 1kw， 50
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