二氧化碳激光器的介紹

1、二氧化碳激光器的介紹二氧化碳激光器，可稱二氧化碳激光器，可稱“隱身人隱身人”，因?yàn)?，因?yàn)樗l(fā)出的激光波長(zhǎng)為它發(fā)出的激光波長(zhǎng)為10.6 微米，微米，“身身”處處紅外區(qū)，肉眼不能覺(jué)察，它的工作方式有紅外區(qū)，肉眼不能覺(jué)察，它的工作方式有連續(xù)、脈沖兩種。連續(xù)方式產(chǎn)生的激光功連續(xù)、脈沖兩種。連續(xù)方式產(chǎn)生的激光功率可達(dá)率可達(dá)20 千瓦以上。脈沖方式產(chǎn)生波長(zhǎng)千瓦以上。脈沖方式產(chǎn)生波長(zhǎng)10.6 微米的激光也是最強(qiáng)大的一種激光。微米的激光也是最強(qiáng)大的一種激光。人們已用它來(lái)人們已用它來(lái)“打打”出原子核中的中子出原子核中的中子二氧化碳激光器是以CO2氣體作為工作物質(zhì)的氣體激光器。放電管通常是由玻璃或石英材料制成，里

2、面充以CO2氣體和其他輔助氣體（主要是氦氣和氮?dú)猓话氵€有少量的氫或氙氣）；電極一般是鎳制空心圓筒；諧振腔的一端是鍍金的全反射鏡，另一端是用鍺或砷化鎵磨制的部分反射鏡。當(dāng)在電極上加高電壓（一般是直流的或低頻交流的），放電管中產(chǎn)生輝光放電，鍺鏡一端就有激光輸出，其波長(zhǎng)為10.6微米附近的中紅外波段；一般較好的管子。一米長(zhǎng)左右的放電區(qū)可得到連續(xù)輸出功率4060瓦。CO2激光器是一種比較重要的氣體激光器。這是因?yàn)樗哂幸恍┍容^突出的優(yōu)點(diǎn)： 第一第一 它有比較大的功率和比較高的能量轉(zhuǎn)換效率。一般的閉管CO2激光器可有幾十瓦的連續(xù)輸出功率，這遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)了其他的氣體激光器，橫向流動(dòng)式的電激勵(lì)CO2激光器則可

3、有幾十萬(wàn)瓦的連續(xù)輸出。第二第二它是利用CO2分子的振動(dòng)-轉(zhuǎn)動(dòng)能級(jí)間的躍遷的，有比較豐富的譜線，在10微米附近有幾十條譜線的激光輸出。近年來(lái)發(fā)現(xiàn)的高氣壓CO2激光器，甚至可做到從910微米間連續(xù)可調(diào)諧的輸出。 第三第三 它的輸出波段正好是大氣窗口（即大氣對(duì)這個(gè)波長(zhǎng)的透明度較高）。除此之外，它也具有輸出光束的光學(xué)質(zhì)量高，相干性好，線寬窄，工作穩(wěn)定等優(yōu)點(diǎn)。因此它在國(guó)民經(jīng)濟(jì)和國(guó)防上都有許多應(yīng)用，如應(yīng)用于加工（焊接、切割、打孔等），通訊、雷達(dá)、化學(xué)分析，激光誘發(fā)化學(xué)反應(yīng)，外科手術(shù)等方面。軍事應(yīng)用軍事應(yīng)用應(yīng)用CO2激光相干成像雷達(dá)進(jìn)行機(jī)載反坦克導(dǎo)彈的精確制導(dǎo)的研究，是1977年由麻省理工學(xué)院的林肯實(shí)驗(yàn)室開

4、始的，實(shí)驗(yàn)室于1981年研制成功并進(jìn)行了演示試驗(yàn)。早在20世紀(jì)70年代末，美國(guó)國(guó)防先進(jìn)技術(shù)研究計(jì)劃局（Defence Advanced Research Projects Agency）就決定把CO2激光相干成像雷達(dá)作為第二代巡航導(dǎo)彈制導(dǎo)系統(tǒng)的主攻方向，現(xiàn)已到了技術(shù)基本成熟階段。DARPA和美國(guó)空軍航空系統(tǒng)分部主持的巡航導(dǎo)彈先進(jìn)制導(dǎo)（CMAG，Cruise Missile Advanced Guidence）預(yù)研計(jì)劃，19771989年完成了研究計(jì)劃，并完成了飛行演示實(shí)驗(yàn)，進(jìn)一步研制了CO2激光主動(dòng)成像雷達(dá)導(dǎo)引頭工程樣機(jī)。目前CMAG技術(shù)已應(yīng)用在空中發(fā)射的先進(jìn)戰(zhàn)略巡航導(dǎo)彈AGM-129A上，使其目標(biāo)精度由原來(lái)的40m提高到3m，提高一個(gè)數(shù)量級(jí)。美國(guó)前麥道公司為空軍研制的一種全天候CO2激光