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文檔簡介

張偉利副教授E-mail:B2091-1.激光原理-2.激光器種類-3.激光技術2激光原理與技術按激光工作介質固體激光器氣體激光器半導體激光器染料激光器32.1激光器分類固體激光器，能量高，輸出功率大；但工作物質種類較少，而且單色性差。氣體激光器的單色性強（如氦-氖激光器的單色性比普通光源要高1億倍）；工作物質種類繁多，可產生許多不同頻率的激光。但氣體密度低，體積大。液體激光器的最大特點是波長可以調諧，適合于對激光波長要求嚴格的場合。半導體激光器體積小，重量輕，結構簡單；但功率較小，單色性較差。

2.2固體激光器固體激光器一般采用光激勵源，工作物質多為摻有雜質元素的晶體或玻璃。5固體激光器的基本結構示意圖常見固體激光器：紅寶石激光器釹玻璃激光器摻釹釔鋁石榴石激光器

固體激光工作物質是絕緣晶體，多采用光泵浦。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。6橢圓柱聚光腔泵浦燈在空間的輻射多是全方位的，因而固體工作物質一般都采用圓柱棒形；為了將泵浦燈光能完全聚到工作物質上，必須采用聚光腔。泵浦系統(tǒng)還要冷卻和濾光。冷卻方式有液體冷卻、氣體冷卻和傳導冷卻等，液冷最為普遍。泵浦燈和工作物質之間插入濾光器件濾去泵浦光中的紫外光譜。7紅寶石激光器紅寶石是A12O3

中摻入少量的氧化鉻(Cr2O3)生長成的晶體，它的光譜特性主要取決于鉻離子(Cr3＋)。1960年梅曼研制成功世界上第一臺可實際應用的紅寶石激光器,這標志著激光技術的誕生。摻釹釔鋁石榴石(Nd3＋：YAG)激光器9將一定比例的A12O3、Y2O3，和Nd2O3在單晶爐中進行熔化結晶而成的，呈淡紫色。它的激活粒子是釹離子(Nd3＋)Nd3＋能級圖四能級系統(tǒng)吸收：750nm和810nm輻射：1064nm概率最大1319nm概率較小950nm概率最小氣體激光器是應用廣泛，氣體激光器一般采用電激勵源。常見的氣體激光器有He－Ne激光器，CO2激光器等。氣體激光器效率較高，能以脈沖和連續(xù)兩種方式工作，常用于精密測量、全息照相等領域。102.3氣體激光器He-Ne激光器11陰極陽極之間通過充有He-Ne混合氣體的毛細管放電，激勵He原子躍遷，Ne與He原子發(fā)生共振能量轉移，實現粒子數翻轉，Ne受激輻射發(fā)光。He-Ne激光器可以分為內腔式、外腔式和半內腔式三種13

He-Ne激光器的基本結構形式He-Ne激光器能級圖He原子沒有直接參與發(fā)光過程，只是為了提高Ne原子的抽運效率Ne原子的能級特點決定輸出有三種波長可能，哪一條譜線起振完全取決于諧振腔介質膜反射鏡的波長選擇14放電電流對輸出功率影響15輸出功率與放電電流

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