激光元器件復(fù)習(xí)

1.激光器的基本組成結(jié)構(gòu)有哪些工作物質(zhì)、諧振腔、泵浦系統(tǒng)（3個(gè)）2.泵浦系統(tǒng)的激勵(lì)方式光激勵(lì)、放電激勵(lì)、熱能激勵(lì)、化學(xué)能激勵(lì)、核能激勵(lì)（5個(gè)）3.不同激光器的激勵(lì)方式：氣體激光器：

He-Ne激光器：一般采用放電激勵(lì)CO2激光器：放電激勵(lì)氣體激光器1.氣體放電的基本種類:激發(fā)與電離的區(qū)別？e′

A――e

A′

（原子激發(fā)）e′

A――――e

A

△e

（原子電離）e′高速電子He-Ne激光器（填空、判斷）1.Ne氣是工作氣體，He氣是輔助氣體（用以提高Ne原子的泵浦速率）2.氣壓比He：Ne=5:1到7:13.峰值波長632.8nm4.四能級(jí)系統(tǒng)5.上能級(jí)激發(fā)途徑：共振轉(zhuǎn)移、電子直接碰撞激發(fā)、串級(jí)躍遷6.亞穩(wěn)態(tài)能級(jí)回到基態(tài)的方式：跟據(jù)能量選擇定則不可以自發(fā)的回落到基態(tài)，但可以和管壁碰撞，將能量傳遞給管壁，以能量熱損失的方式使自己回落到基態(tài)。這也是He-Ne激光器中要有一根內(nèi)徑很細(xì)的放電管的原因。7.跟管壁碰撞是He-Ne激光器的必學(xué)要求，因此放電管要設(shè)計(jì)成毛細(xì)放電管便于碰撞He-Ne激光器的輸出特性1.最佳放電條件：當(dāng)放電電流i較小時(shí)，n3上能級(jí)粒子數(shù)與i成線性增大變化；當(dāng)i很大時(shí)，呈飽和現(xiàn)象。（當(dāng)放電電流增大時(shí)，電子數(shù)目增多，碰撞機(jī)會(huì)增大，易產(chǎn)生消激發(fā)，影響上能級(jí)粒子數(shù)積累）。N2下能級(jí)隨放電電流i呈直線變化，不出現(xiàn)飽和。（因?yàn)?P4上的粒子是電子直接激勵(lì)基態(tài)Ne原子得到的，切2P4到1S自發(fā)輻射極快）2.放電電流過大和過小對(duì)粒子數(shù)反轉(zhuǎn)的不良影響:放電電流小，上能級(jí)粒子數(shù)被激發(fā)的少；過大，電子數(shù)目增多，電子碰撞幾率增大，影響電子的能量，消激發(fā)加劇，上能級(jí)粒子數(shù)增加變少。放電電流過大時(shí)，由于下能級(jí)增加的粒子數(shù)比上能級(jí)多，反轉(zhuǎn)粒子數(shù)就會(huì)下降。因此反轉(zhuǎn)粒子數(shù)存在最佳放電電流條件。因增益正比于反轉(zhuǎn)粒子數(shù)密度，因而增益野存在最佳放電電流。3.氣壓高或低對(duì)粒子數(shù)反轉(zhuǎn)的不良影響：氣壓過低，粒子數(shù)少，粒子數(shù)反轉(zhuǎn)也減少；氣壓過高，電子碰撞次數(shù)增多，電子溫度低，上能級(jí)粒子數(shù)降低。4.Ne過少的影響是什么？

當(dāng)總氣壓一定時(shí)，Ne氣含量過少，n1減少，使n3減少；Ne含量過多，因Ne比He易電離而導(dǎo)致電子能量和溫度降低，使S/04和n3減小.由于Ne原子激光上能級(jí)的粒子數(shù)主要是由He亞穩(wěn)態(tài)原子共振轉(zhuǎn)移而得到的，所以He原子的氣壓應(yīng)該高于Ne原子的氣壓，才能有效的將原子從基態(tài)激發(fā)到高能態(tài)。最佳氣壓比為He氣比Ne氣為5:1到7:1He-Ne激光器的輸出特性1.

P=ATIv0

(IV0)A光束有效橫截面積；

T透過率；

I~在中心頻率處，正向傳輸光強(qiáng)的腔內(nèi)光強(qiáng)值大小。2.提升輸出功率的6個(gè)方法：1適當(dāng)增加毛細(xì)管長度l可使輸出功率增加。2選擇最佳放電條件。3減小腔內(nèi)損耗。

4抑制3.39μm的輻射。5使用氦的同位素氦－3。

6選取最佳透過率。3.加非均勻磁場提升6328nm波長光的輸出功率的原理？功率的穩(wěn)定性1.漂移和噪聲的定義：He-He激光器在工作過程中，輸出功率會(huì)隨時(shí)間做周期性的或隨機(jī)的波動(dòng)。波動(dòng)頻率1Hz以下的為功率漂移，波動(dòng)頻率1Hz以上的為噪聲2.減少飄逸的措施主動(dòng)控制法：將激光的輸出功率與基準(zhǔn)值進(jìn)行比較，并將差值放大反饋，用得到的反饋信號(hào)對(duì)產(chǎn)生激光的參數(shù)進(jìn)行調(diào)整控制。被動(dòng)控制法：在激光的輸出光路上加一個(gè)可控的衰減器，用部分激光功率去控制衰減的程度，是輸出功率穩(wěn)定在要求范圍內(nèi)。3.什么是頻率的穩(wěn)定性？頻率的穩(wěn)定性包含穩(wěn)定度和再現(xiàn)性穩(wěn)定度：某一連續(xù)點(diǎn)燃工作時(shí)間內(nèi)，頻率變化量與平均頻率之比。分短期穩(wěn)定度和長期穩(wěn)定度再現(xiàn)性：不同時(shí)間不同地點(diǎn)或不同環(huán)境下，激光頻率的再現(xiàn)程度4.穩(wěn)頻的幾個(gè)方法主動(dòng)穩(wěn)頻:蘭姆凹陷法穩(wěn)頻、飽和吸收法、塞曼效應(yīng)法穩(wěn)頻被動(dòng)穩(wěn)頻：主要是采取一些措施減小外界干擾。如采用熱膨脹系數(shù)小的材料做激光管和諧振腔支架，采用好的防震和恒溫措施，使用穩(wěn)流電源。5.塞滿穩(wěn)頻效應(yīng):再外加磁場之后能級(jí)分裂形成了頻差，頻差與原中心頻率V不同，選擇其中一個(gè)單調(diào)變化的區(qū)域作為控制線，將變化的V1反饋回來控制壓電陶瓷，以改變腔長，從而改變輸出的頻率達(dá)到穩(wěn)頻。輸出特性1.發(fā)散角L腔長，R凹面鏡曲率半徑，Γ=R/L為了得到曉得發(fā)散角，要選用大R或大L，但又不能過大。2.He-Ne激光器的偏振特性及獲得偏振輸出的方法在外腔和半外腔式He-Ne激光器中，由于布儒斯特窗的存在，輸出的激光為偏振光（1）為克服調(diào)整困難，采用了內(nèi)腔式激光器中加有布儒斯特窗的方法獲得偏振光輸出（2））在放電管上加有均勻橫向磁場的磁起偏He-Ne激光器，既保留了全內(nèi)腔激光器的特點(diǎn)，又可獲得高偏振度的偏振光的輸出3.He-Ne激光器的結(jié)構(gòu)與設(shè)計(jì)1結(jié)構(gòu)：內(nèi)腔式

外腔式半外腔式旁軸式單毛細(xì)管式2設(shè)計(jì)：1）確定放電毛細(xì)管長度l和諧振腔長度L，l＝PW/P0，L=l＋2△l（△l＝35～40mm）

（關(guān)鍵是P0的取值）（2）確定反射鏡的曲率半徑R：R=βl

β為腔結(jié)構(gòu)參數(shù)，取1～3.5，計(jì)算取值2（3）確定放電毛細(xì)管直徑D以光束強(qiáng)度分布的特點(diǎn)來確定ω凹＝0.3D，根據(jù)多縱模均勻增寬器件特性確定

D≤118L/(3×104-32L)CO2激光器1.分子的能級(jí)構(gòu)成C02分子內(nèi)能包括：電子內(nèi)能＋分子中原子間的振動(dòng)能級(jí)＋分子的整體轉(zhuǎn)動(dòng)能級(jí)2.產(chǎn)生激光的能級(jí)：同一電子態(tài)的不同振動(dòng)能級(jí)之間的躍遷。3.CO2分子的基本振動(dòng)形式：對(duì)稱振動(dòng)、形變振動(dòng)、反對(duì)稱振動(dòng)4.0001能級(jí)的量子意義5.瓶頸效應(yīng)：當(dāng)CO2激光器中不加其他氣體，只靠CO2分子之間的碰撞時(shí)，1000馳豫到0110的速率比從0110馳豫到0000的速率高得多，因此0110能級(jí)上的粒子將被堆積起來，而第一步過程是可逆的，這會(huì)使得1000和0200能級(jí)上的粒子數(shù)增加，造成反轉(zhuǎn)粒子數(shù)下降6.輔助氣體He氣的作用：7.He：1降低工作氣體的溫度，增加輸出功率2He對(duì)激光下能級(jí)的馳豫作用比對(duì)激光能級(jí)的馳豫作用影響大得多，這有利于粒子數(shù)反轉(zhuǎn)，即有利于提高輸出功率

3緩沖CO2向管壁擴(kuò)散，減少0001態(tài)CO2分子與管壁的碰撞消激發(fā)作用

CO2激光器輸出、工作特性1.溫度影響（3點(diǎn)）溫度影響輸出功率的原因：（1）.溫度升高使下能級(jí)粒子數(shù)增多，上能級(jí)消激發(fā)增大，反轉(zhuǎn)粒子數(shù)減少，輸出功率下降（2）.隨氣壓的增高，線寬加大，輸出功率下降（3）.溫度升高增加了CO2分子的分解，輸出功率下降降低溫度采用冷卻措施：擴(kuò)散冷卻

對(duì)流冷卻2.轉(zhuǎn)動(dòng)能級(jí)的競爭效應(yīng)同一振動(dòng)能級(jí)的各轉(zhuǎn)動(dòng)能級(jí)之間考的很近，能級(jí)轉(zhuǎn)移很快，一旦某一轉(zhuǎn)動(dòng)能級(jí)上的粒子躍遷后，其他能級(jí)上的粒子就會(huì)立即按照玻爾茲曼分配律，轉(zhuǎn)移到這個(gè)能級(jí)上來，而其他能級(jí)上的粒子減少，這就是能級(jí)的轉(zhuǎn)動(dòng)競爭效應(yīng)。CO2激光器的設(shè)計(jì)

回氣管3.橫向激勵(lì)高氣壓CO2激光器（TEA）工作氣壓高的原因TEA激光器是以脈沖方式工作的，在脈沖頻率不太高的情況下，溫度升高的程度要比連續(xù)工作方式低得多。而且可以選擇放電脈沖寬度，使之小于弛豫時(shí)間。在脈沖放電時(shí)，激光上能級(jí)粒子數(shù)迅速增大，在來不及建立激光振蕩時(shí)，激光介質(zhì)的增益已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過其震蕩閾值，結(jié)果形成了巨脈沖的輸出，形成這種脈沖的機(jī)理常稱“增益開關(guān)效應(yīng)”。因此TEA激光器可在高氣壓下工作，工作氣壓越高，CO2分子的數(shù)目則越多，可以得到的激光脈沖能量越高。同時(shí)，工作氣壓越高，放電脈沖寬度也越短。因而激光輸出的峰值功率隨著氣壓的升高而又明顯的提高。4.橫向激勵(lì)均勻放電采取的措施有哪些：（1）用針板式的電極結(jié)構(gòu)，針板的邊角要磨成圓弧過渡，電極表面要相對(duì)圓滑，不能有明顯的不平和毛刺（2）采用預(yù)電離技術(shù)，其實(shí)質(zhì)是在電極放電之前，先使氣體產(chǎn)生弱電離，然后再進(jìn)行主放電。預(yù)電離采用的三種方法是雙放電法、紫外預(yù)電離、電子束預(yù)電離。雙放電法：在陽極和陰極之間靠近陰極附近加入第三個(gè)電極（預(yù)電離電極），在主放電之前，預(yù)電離電極和主放電的陰極間先加上高壓，使他們之間發(fā)生電暈放電，在陰極附近形成均與的電離層，然后在陰極和陽極間加上高壓并發(fā)生主放電。輸出光束的特性1.增益開關(guān)效應(yīng)：激光器的光脈沖輸出是由于腔內(nèi)高增益的迅速建立而形成的2.激光脈沖的瞬時(shí)特性：雙峰值：一個(gè)由電子直接碰撞激發(fā)形成，一個(gè)由N2分子激發(fā)形成CO2波導(dǎo)激光器1.放電管（此時(shí)又是波導(dǎo)管）材料：石英玻璃、氧化鈹BeO或金屬鋁。因?yàn)椴▽?dǎo)內(nèi)徑很小，使得散熱面積小，因此要求波導(dǎo)材料導(dǎo)熱性好2.波導(dǎo)激光器的耦合損耗：Ar離子激光器1.Ar激光器的三種激發(fā)方式：（1）電子于Ar院子碰撞，使Ar原子電離成正1價(jià)的氬離子，氬離子再與電子碰撞而被激發(fā)到高能態(tài)；（2）電子與Ar原子碰撞后直接把Ar原子電離并激發(fā)到激發(fā)態(tài)（3）通過電子碰撞先把正1價(jià)的氬離子激發(fā)到3p\45s和3p\44d等高能態(tài)上，然后通過輻射，躍遷到激光上能級(jí)3p\44p上。這種激發(fā)過程稱為“串激躍遷”。2.氬離子激光器激勵(lì)源低氣壓大電流的原因：氬離子激光器的三種激發(fā)過程都要求電子的能量比較高，換句話說，就是要求放電管內(nèi)有比較高的溫度。而氣壓低，電子自由程就長，能量損耗就小，則溫度可提高。其次為了增加電離和激發(fā)過程，就要提高電子數(shù)密度，這就需要大電流放電。3.抽運(yùn)效應(yīng)：在大電流和低氣壓放電中，存在嚴(yán)重的氣體泵浦效應(yīng)，放電管內(nèi)的氣體會(huì)被從一端抽運(yùn)到另一端，照成兩端氣壓不均勻，嚴(yán)重時(shí)還會(huì)照成激光猝滅現(xiàn)象?？刂品椒ㄊ牵杭踊貧夤堋＃ɑ貧夤芊譃閮?nèi)回氣管和外回氣管）4.回氣管為什么設(shè)計(jì)的又細(xì)又長：為了使放電不沿回氣管進(jìn)行，要求回氣管的長徑比要大于放電管。5.Ar離子激光器外加磁場的作用和影響：存在最佳磁場值（磁場產(chǎn)生的洛倫茲力，減少了粒子與管壁的碰撞，增大了粒子密度;磁場過大，譜線變寬，增益下降。同時(shí)粒子碰撞加劇，電子溫度降低，激發(fā)速率下降，同時(shí)管壁受碰撞放氣等影響了氣體純度）N2分子激光器1.N2分子激光器為什么不使用諧振腔：（1）采用的是上升沿很短的超短脈沖激勵(lì)2.實(shí)現(xiàn)快速放電：電子束激勵(lì)、快速放電裝置1）行波放電法：使用火花塞2）同軸傳輸線放電激勵(lì)法N2分子激光器的工作特性1.脈沖形狀：圖書P71，N2分子激光器的輸出脈沖形狀通常有多個(gè)峰。多峰的原因主要是由于快速脈沖放電在時(shí)間上和空間上的分散性引起的。在幾個(gè)納秒的脈沖時(shí)間內(nèi)，沿整個(gè)放電長度上各處不會(huì)同時(shí)放電，因而粒子數(shù)反轉(zhuǎn)達(dá)到最大值的時(shí)間不同，不同時(shí)刻所產(chǎn)生的激光脈沖功率也有差別，結(jié)果呈現(xiàn)出多個(gè)輸出脈沖。準(zhǔn)分子激光器（工作物質(zhì)是準(zhǔn)分子）1.準(zhǔn)分子：常態(tài)下為原子，在激發(fā)態(tài)下能夠暫時(shí)結(jié)合成不穩(wěn)定的分子。2.為什么準(zhǔn)分子激光器下能級(jí)可以看做是空能級(jí)？以及隨之產(chǎn)生的特性是什么？能級(jí)結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)：基態(tài)為排斥態(tài)或弱束縛態(tài)，激發(fā)態(tài)為束縛態(tài)，因此下能級(jí)（排斥態(tài)或弱束縛態(tài)）近似為空的，容易形成粒子數(shù)反轉(zhuǎn)（1）基態(tài)壽命短，對(duì)產(chǎn)生巨脈沖有利（2）下能級(jí)是基態(tài)，基本上無輻射損耗，量子效率很高，高效率的主要原因（3）下能級(jí)迅速離解，無瓶頸效應(yīng)，拉長脈寬或高重復(fù)率工作容易（4）頻率可調(diào)諧固體激光器1.固體激光器的效率圖：2.固體工作物質(zhì)的兩部分組成：基質(zhì)和激活離子3.固體基質(zhì)材料分為玻璃和晶體兩類，它們各自的優(yōu)缺點(diǎn)是什么：4.激活離子本身是晶體組成部分的激光工作物質(zhì)稱為正分高濃度晶體。5.多摻：摻入了一種以上的施主離子敏化：敏化指在晶體中除了發(fā)光中心的激活離子外，再摻入一種或多種稱為敏化劑的施主離子。敏化指在晶體中除了發(fā)光中心的激活離子外，再摻入一種或多種稱為敏化劑的施主離子。6.工作物質(zhì)幾何尺寸和加工要求：圓柱棒長徑經(jīng)驗(yàn)：10:1~20:1；端面：平行度，5‘’～10‘’；垂直度，<1‘；粗糙度PⅢ級(jí)，平整度小于半個(gè)光圈側(cè)面磨毛的原因：防止。。。振蕩7.為什么YAG激光器比其他激光器應(yīng)用的多？為何很少用銣玻璃？YAG激光器量子效率高，產(chǎn)生高功率物理機(jī)制好銣玻璃，玻璃散熱差，量子效率低8.工作物質(zhì)的熱效應(yīng)：作業(yè)題，見PPT689.熱致雙折射原理：端面效應(yīng)產(chǎn)生的機(jī)理：正負(fù)透鏡效應(yīng)：單脈沖工作的激光器呈負(fù)透鏡效應(yīng)，連續(xù)脈沖工作的激光器則相反。10冷卻與濾光：慮光，濾出紫外光，使之轉(zhuǎn)化為有用的可見光。冷卻（1）全腔冷卻：是冷卻液直接流經(jīng)密封的聚光器腔內(nèi)空間，同時(shí)冷卻棒、燈和聚光器。它結(jié)構(gòu)簡單、經(jīng)湊，適用于小型聚光器。但聚光器反射表面直接與冷卻液接觸，易受冷卻液沉淀物污染。這將導(dǎo)致激光輸出功率下降，因而需要定時(shí)清洗。（2）分別冷卻：棒、燈和聚光器分別冷卻。優(yōu)點(diǎn)，冷卻液沿?zé)?、棒的玻璃套管流過。流速大而均勻，冷卻效果好，并且可以防止對(duì)聚光器反射表面的污染。缺點(diǎn)是，器件體積大，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，玻璃套管的吸收影響光泵效率。此種方法適用于大功率輸出的器件。10.光學(xué)補(bǔ)償法：熱透鏡效應(yīng)的補(bǔ)償通常用修磨端面法（連續(xù)或高重復(fù)率脈沖器件熱透鏡為正透鏡，在諧振腔內(nèi)加入一個(gè)焦距相同的負(fù)透鏡則可與負(fù)透鏡抵消）。為調(diào)整方便可將端面的一面磨凹，另一面仍為平面。此時(shí)透鏡的曲率半徑為R=(n0-1)fT,f//T是測得的熱焦距。11.怎么補(bǔ)償雙折射（怎么補(bǔ)償熱應(yīng)力的雙折射）:加玻片12.工作物質(zhì)為什么要做成非圓柱狀：（1）增大散熱面積（2）改變熱流方向固體激光器的泵浦系統(tǒng)1.惰性氣體放電燈脈沖工作燈使用平圓頭電極，避免高電場損傷燈。（尖銳電極利于放電，易形成高電場）非脈沖工作燈，尖銳電極放電管管壁：石英管。優(yōu)點(diǎn):耐高溫，透過率高，耐沖擊，耐強(qiáng)電流缺點(diǎn)：紫外光的高透過率，破壞工作物質(zhì)，出現(xiàn)色心。通過在石英中摻鈰（Ce），銪（Eu）等稀土元素轉(zhuǎn)換紫外光為可見光。同時(shí)防止紫外線使工作物質(zhì)劣化。2.電燈的電阻特性等效電阻：

K0電阻系數(shù)

i放電電流

K等離子體系數(shù)3.輸出特性氣體燈的光輻射由強(qiáng)烈加寬的線狀光譜和連續(xù)譜疊加而成線狀光譜對(duì)應(yīng)于受激原子或離子從激發(fā)態(tài)向基態(tài)的輻射躍遷。高溫下的碰撞，使特征譜線強(qiáng)烈加寬。連續(xù)譜對(duì)應(yīng)于自由電子和正離子的空間復(fù)合及電子、離子碰撞而產(chǎn)生的韌致輻射。4.影響氣體燈輸出的因素：（1）充氣種類的影響（2）充氣氣壓影響.充氣壓增高，效率提高；高充氣壓不易觸發(fā)；高充氣壓燈，在觸發(fā)時(shí)對(duì)燈管的沖擊大。（3）燈電流密度影響，存在最佳電流密度。（4）燈管內(nèi)徑，存在最佳管徑.直徑大，電弧無法充滿管徑，熱中心氣體密度低。直徑大，放電充滿橫截面時(shí)間長，對(duì)于短脈沖泵浦，未完全電離，輸入功率已經(jīng)下降，造成效率低。直徑小，管壁損失，效率降低。（5）放電脈寬的影響。脈沖寬度過短，大部分能量用于電離，效率低。脈沖時(shí)間過長，電流密度下降，效率降低。5.惰性氣體燈的技術(shù)參數(shù)和壽命（三個(gè)電壓）著火電壓：在正常觸發(fā)下，能產(chǎn)生弧光放電的燈兩極間所加的最低電壓觸發(fā)電壓：由于惰性氣體是絕緣體，必須先用極高的電壓使燈內(nèi)氣體電離，當(dāng)燈內(nèi)電子和正離子達(dá)到一定數(shù)量后，工作電壓才會(huì)通過燈放電發(fā)光。內(nèi)觸發(fā)：將觸發(fā)脈沖直接加在燈電極板上，使燈內(nèi)氣體電離。外觸發(fā)：高壓脈沖不直接加在燈電極上的觸發(fā)方式統(tǒng)稱為外觸發(fā)。6.什么是預(yù)燃？為什么要預(yù)燃？預(yù)燃是在觸發(fā)電路的基礎(chǔ)上，在燈電極上再加一個(gè)幾百伏的輔助電源。燈經(jīng)一次觸發(fā)后可由輔助電源長時(shí)間維持等的小電流弧光放電通道。這樣在重頻工作時(shí)，無需每次都進(jìn)行觸發(fā)，只需打開放電開關(guān)即可。采用預(yù)燃措施后，有效降低了電極濺射，延長了燈的壽命并降低了電磁干擾。同時(shí)，由于預(yù)燃是燈內(nèi)氣體預(yù)先導(dǎo)通，降低了電弧阻抗，放電時(shí)間可以縮短，放電峰值電流相應(yīng)加大，從而轉(zhuǎn)換效率提高。此外，魚然后放電通道和發(fā)光穩(wěn)定性也得以提高。充放電系統(tǒng)1.一般給定輸入能量，閃光時(shí)間，燈參數(shù)，取α=0.8

求：L，C，VcPPT47，PPT51.

Φ7.5*80mm2

直徑7.5mm

長度80mm3.聚光腔內(nèi)表面材料的選擇決定因素金屬：鋁——輕型系統(tǒng)；銅——熱膨脹系數(shù)小，導(dǎo)熱率高；不銹鋼——不生銹，光潔度高，熱導(dǎo)率低玻璃：易碎，導(dǎo)熱性差，不生銹，耐腐蝕。陶瓷：易碎，導(dǎo)熱性差，不生銹，耐腐蝕4.聚光效率公式。（計(jì)算題）PPT63重點(diǎn)5.為什么二極管泵浦工作效率會(huì)提升：（1）η1為激光二極管驅(qū)動(dòng)電源的效率，很容易達(dá)到90%以上；（2）η2激光二極管的發(fā)光效率很容易達(dá)到20%~40%（3）半導(dǎo)體激光能方便的耦合到工作物質(zhì)上去，耦合效率η3可以做的很高（4）半導(dǎo)體激光波長與工作物質(zhì)吸收波長一致，可以達(dá)到較高的光譜匹配效率η4.綜上所述，半導(dǎo)體激光二極管泵浦的固體激光器總效率可達(dá)7~20%，遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于燈泵浦的固體激光器。染料激光器1.三重態(tài)影響對(duì)熒光量子效率的影響：（1）系際交叉使參與熒光躍遷的粒子數(shù)減少；（2）由于T1態(tài)壽命比較長，T1—T2的受激吸收很強(qiáng)，因此會(huì)對(duì)發(fā)生的熒光產(chǎn)生吸收，甚至導(dǎo)致熒光猝滅；減小影響的方法：（1）在染料中加入少量三重態(tài)猝滅劑，縮短T1態(tài)的壽命（2）采用足夠高功率和足夠快上升時(shí)間的泵浦光，使染料分子在T1態(tài)積聚之前就完成激光振蕩，從而可以忽略三重態(tài)的作用2.振蕩條件：在一定頻率范圍內(nèi)，即使未在S1同S0之間達(dá)到凈反轉(zhuǎn)分布，也能產(chǎn)生光受激放大，且有很高的量子效率。此時(shí)實(shí)現(xiàn)脈沖激光振蕩的條件為：2.系際交叉：3.波長調(diào)諧：光柵調(diào)諧（公式）。PPT64.加擴(kuò)束鏡作用：（1）提高光柵分辨率M倍（分辨率與光柵被照刻劃線數(shù)N成正比）；（2）光束的發(fā)散角得以準(zhǔn)直（減小約M倍），有利于提高光柵分辨率（3）光能密度減小，保護(hù)光柵表面5.ASE：自發(fā)輻射的光放大輸出6.染料激光器泵浦光的形狀要求：泵浦光束截面一般有圓形和矩形兩種。（1）橫向泵浦形式：是矩形的泵浦光束經(jīng)一柱面鏡匯聚成寬度約0.15~0.3mm的細(xì)線于染料盒上，染料中的細(xì)線即成為諧振腔的軸線。若是YAG等固體激光器，則光束截面為圓形。（2）縱向泵浦，泵浦光的入射方向與腔的光軸偏離一定角度，故稱“離軸泵浦”。7.變頻技術(shù)：倍頻技術(shù):角度調(diào)諧：旋轉(zhuǎn)晶體改變?nèi)肷浣?，保持相位匹配溫?/p>