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发布时间:2020-07-20 16:02:51
激光器的种类和用途
激光器发出的光质量纯净、光谱稳定可以在很多方面被应用。红宝石激光:起初的激光器是红宝石被明亮的闪光灯泡所激励,所产生的激光是“脉冲激光”,而非连续稳定的光束。这种激光器产生的光束质量和我们现在使用的激光二极管产生的激光有本质的区别。这种仅仅持续几纳秒的强光发射非常适合捉容易移动的物体,例如拍摄全息的人物肖像画,副激光肖像在1967年诞生。红宝石激光器需要昂贵的红宝石而且只能产生短暂的脉冲光。这是台气体激光器,这种激光器是全息摄影师常用的装备。两个优点:1、产生连续激光输出;2、不需要闪光灯泡进行光激励,而用电激励气体。激光二极管:激光二极管是当前为常用的激光器之一,在二极管的PN结两侧电子与空穴的自发复合而发光的现象称为自发辐射。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。当自发辐射所产生的光子通过半导体时,一旦经过已发射的电子—空穴对附近,就能激励二者复合,产生新光子,这种光子诱使已激发的载流子复合而发出新光子现象称为受激辐射。如果注入电流足够大,则会形成和热平衡状态相反的载流子分布,即粒子数反转。当有源层内的载流子在大量反转情况下,少量自发辐射产生的光子由于谐振腔两端面往复反射而产生感应辐射,造成选频谐振正反馈,或者说对某一频率具有增益。当增益大于吸收损耗时,就可从PN结发出具有良好谱线的相干光——激光。激光二极管的发明让激光应用可以迅速普及,各类信息扫描、光纤通信、激光测距、激光雷达、激光唱片、激光指示器、超市的收款等等,各类应用正在不断被开发和普及。
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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。这种激光器产生的光束质量和我们现在使用的激光二极管产生的激光有本质的区别。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。激光器的种类和用途激光器发出的光质量纯净、光谱稳定可以在很多方面被应用。
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。整体来说,目前国内产业链的配套相比2018年之前有了比较大的改观。
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。5%,相较于固体激光器、气体激光器、半导体激光器等具备明显的超高地位。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--有望实现全产业链国产化
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激光器产品趋势是向高功率光纤激光器和超快激光器方向进行研发突破。从产业周期来看,激光器行业将会经历两次价格摸底,一次是中低端激光器国产化完成后构成的底部,激光产业的2B工业应用开始爆发;第二次是激光器及上游器件实现国产化后,激光器价格将再次摸底,2C激光应用爆发。激光器激光器发出的光信号进入光纤的途径主要有两种方式:直接耦合、透镜耦合,其中透镜耦合又分为单透镜耦合和多透镜耦合。
激光器的温度控制
激光器按照冷却方式可以分为水冷式、风冷式、液氮冷却式等等,冷却方式的选择往往是根据激光器的发热量以及工作环境来确定的,水冷式激光器适用于发热量较大、需要长期稳定工作的情形,风冷式散热激光器适合发热量小、对环境要求不太严苛的情形,液氮冷却一般出现在激光晶体需要工作在极低温度的情形,比如液氮冷却的Yb:YAG激光器。根据前瞻产业研究院的数据,2018年我国激光产业市场规模达1440亿元,同比增长22。
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