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激光器是利用受激辐射原理使光在某些受激发的物质中放大或振荡发射的器件。
用光、电及其他方法对物质进行鼓励,让其中一部分粒子激发到能量较高的状態,当这种状態的粒子数大于能量比较低状態的粒子数时,因为受激辐射,物质就可以对某一波长的光辐射产生放大作用,也就是这种波长的光辐射经过物质时,会发射强度放大并与入射光波位、频次和方向一致的光辐射,这种称为激光放大器。
若把激发的物质安放于共振腔内,光辐射在共振腔内沿轴线方向来去反射传播,多次经过物质,光辐射被放大很多倍,产生一束强度大、方向聚集的光束“激光”,这就是激光振荡器。
激光器工作原理
除自由电子激光器外,各种激光器的基本工作原理均同样,产生激光的必不可少的条件是粒子数反转和增益大过耗损,所以装置中必不可少的构成部分有鼓励(或抽运)源、具备亚稳態能级的工作介质两个部分。鼓励是工作介质接收外来能量后激发到激发態,为实现并维持粒子数反转创造条件。鼓励方法有光学鼓励、电鼓励、化学鼓励和核能鼓励等。工作介质具备亚稳能级是使受激辐射占主导位置,从而实现光放大。激光器中常见的构成部分还有谐振腔,但谐振腔(见光学谐振腔)并不是必不可少的构成部分,谐振腔可使腔内的光子有一致的频次、相位和运行方向,从而使激光具备良好的方向性和相干性。而且,它可以很好地缩短工作物质的长度,还能经过改变谐振腔长度来调度所产生激光的模式(即选模),所以普遍激光器都具备谐振腔。
激光工作物质
是指用来实现粒子数反转并产生光的受激辐射放大作用的物质系统,有时也称为激光增益媒质,它们可以是固体(晶体、玻璃)、气体(原子气体、离子气体、分子气体)、半导体和液体等媒质。对激光工作物质的主要要求,是尽可能在其工作粒子的特定能级间实现较大程度的粒子数反转,并使这种反转在全部激光发射作用过程当中尽可能有效地保持下去;为此,要求工作物质具备合适的能级结谈判跃迁特性。
激光器的种类是好多的。可以从激光工作物质、鼓励方法、运行方法、输出波长规模等几个方面进行分类,在《各种激光器工作原理当用规模大全(一)》讲了固体激光器、半导体激光器、CO2激光器、准分子激光器,本文下面介绍光纤激光器、超快激光器、量子级联激光器和太赫兹。
1、光纤激光器
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,光纤激光器可在光纤放大器的基础上开发出来:在泵浦光的作用下光纤内极易产生高功率密度,导致激光工作物质的激光能级“粒子数反转”,当恰当加入正反馈回路(构成谐振腔)便可产生激光振荡输出。
光纤激光器应用规模非常广泛,包括激光光纤通信、激光空间远距通信、工业造船、汽车制作、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、包层乃至深度焊接)、军事国防安全、医疗器材仪器设备、大型基础建设,作为其他激光器的泵浦源等等。
遵循光纤材料的种类,光纤激光器可分为:
1、晶体光纤激光器。工作物质是激光晶体光纤,主要有红宝石单晶光纤激光器和nd3+:YAG单晶光纤激光器等。
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大粤激光(DAYUE LASER)品牌简介
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