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发布时间:2020-07-20 02:45:57
激光器工作物质
根据工作物质物态的不同可把所有的激光器分为以下几大类:①固体激光器(晶体和玻璃),这类激光器所采用的工作物质,是通过把能够产生受激辐射作用的金属离子掺入晶体或玻璃基质中构成发光中心而制成的;②气体激光器,它们所采用的工作物质是气体,并且根据气体中真正产生受激发射作用之工作粒子性质的不同,而进一步区分为原子气体激光器、离子气体激光器、分子气体激光器、准分子气体激光器等;主动稳定机制包含一些电子反馈系统(或者正反馈系统),参数的涨落转化为电子信号,然后在以某种形式作用于激光器。③液体激光器,这类激光器所采用的工作物质主要包括两类,一类是有机荧光染料溶液,另一类是含有稀土金属离子的无机化合物溶液,其中金属离子(如Nd)起工作粒子作用,而无机化合物液体(如SeOCl2)则起基质的作用;④半导体激光器,这类激光器是以一定的半导体材料作工作物质而产生受激发射作用,其原理是通过一定的激励方式(电注入、光泵或高能电子束注入),在半导体物质的能带之间或能带与杂质能级之间,通过激发非平衡载流子而实现粒子数反转,从而产生光的受激发射作用;⑤自由电子激光器,这是一种特殊类型的新型激光器,工作物质为在空间周期变化磁场中高速运动的定向自由电子束,只要改变自由电子束的速度就可产生可调谐的相干电磁辐射,原则上其相干辐射谱可从X射线波段过渡到微波区域,因此具有很诱人的前景。
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常用激光器种类及应用
染料激光器使用有机染料作为激光介质的激光,通常是一种液体溶液。相比气体的和固态的激光介质,染料激光器通常可以用于更广泛的波长范围内。由于有宽阔的带宽,使得它们特别适合于可调谐激光器和脉冲激光器。功率大小:可分为低功率激光器(<100w)、中功率激光器(100w-1500w)、高功率激光器(>1500w)。但由于其介质寿命短,输出功率受限,基本被钛蓝宝石等波长可调的固体激光器取代。
半导体激光器是用半导体材料作为工作物质的激光器,激励方式有电注入、电子束激励和光泵浦三种形式。体积小,价格低,,使用寿命长,功耗低,可用于电子信息、激光打印、激光笔、光通信、激光电视、小型激光投影仪、电子信息、集成光学等领域,是实用较重要的一类激光器。Nd:YVO4(掺钕钒酸钇):低功率应用较广泛的固体激光器,工作波长一般为1064nm,可以通过KTP,LBO非线性晶体倍频後产生532nm绿光的激光器。
光纤激光器是指用掺稀土元素玻璃光纤作为增益介质的激光器,应用范围非常广泛,包括激光光纤通讯、激光空间远距通讯、工业造船、汽车制造、激光雕刻激光打标激光切割、印刷制辊、金属非金属钻孔/切割/焊接(铜焊、淬水、包层以及深度焊接)、大型基础建设,作为其他激光器的泵浦源等等。每个行业都有瓶颈,我们也有瓶颈,我们的瓶颈是缺两个核心技术:一是激光合成技术,目前我国有些单位在做,突破不明显。
自由电子激光器是一类不同于传统激光器的新型高功率相干辐射光源,它不需要气体、液体或固体作为工作物质, 而是将高能电子束的动能直接转换成相干辐射能.因此, 也可以认为自由电子激光器的工作物质就是自由电子。它具有高功率、率、波长的大范围调谐和超短脉冲的时间结构等一系列优良特性,除了它, 还没有一种激光器能同时具备这些特点。激光器特征和表现国内激光器龙头上市后,我们把它定义为新业态,大家的思考或者大家的关注点有什么不一样,可以体现在几个主要方面:拉开梯队,原来属于大家自由发展、自由占领市场,随着格局的确定,游戏规则基本出来了。在物理学研究、激光聚变、光化学、光通讯等领域均有非常可观的前景。
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激光器的稳定
应用于激光器中来提高激光器输出光功率、频率或其它量的稳定性激光器存在各种激光器噪声,在实际应用中很不利,因此需要采用一些技术***噪声并且稳定激光器的参数。
主动稳定机制包含一些电子反馈系统(或者正反馈系统),参数的涨落转化为电子信号,然后在以某种形式作用于激光器。
被动稳定机制不需要电子学器件,只是采用纯光学效应。例如:可以采用稳定的参考腔的反馈光来稳定激光器的频率。(即可以认为是采用了另一个激光谐振腔,组成一个复合腔)。纳秒脉冲激光器的概念纳秒脉冲激光器就是指激光器的脉冲时间或脉冲宽度很短,处于纳秒量级。可以通过克尔介质的交叉相位调制效应使两个锁模激光器同步,腔内的两束脉冲在介质中相遇。也可以采用注入锁定来稳定激光器的频率,也就是将另一个激光器中产生的具有非常稳定频率的光束注入到谐振腔中。
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