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激光器主要由几部分组成?各自的用处是什么?

更新:2023年02月19日 15:33 好一点

好一点小编带来了激光器主要由几部分组成?各自的用处是什么?,希望能对大家有所帮助,一起来看看吧!
激光器主要由几部分组成?各自的用处是什么?

激光器主要由三个部分组成。
1、激光工作介质
激光的产生必须选择合适的工作介质,可以是气体、液体、固体或半导体。在这种介质中可以实现粒子数反转,以*获得激光的必要条件。显然亚稳态能级的存在,对实现粒子数反转是非常有利的。产生的激光波长包括从真空紫外到远红外,非常广泛。
2、激励源
为了使工作介质中出现粒子数反转,必须用一定的方法去激励原子体系,使处于上能级的粒子数增加。一般可以用气体放电的办法来利用具有动能的电子去激发介质原子,称为电激励;也可用脉冲光源来照射工作介质,称为光激励;还有热激励、化学激励等。
3、谐振腔
有了合适的工作物质和激励源后,可实现粒子数反转,但这样产生的受激辐射强度很弱,无法实际应用。于是人们就想到了用光学谐振腔进行放大。所谓光学谐振腔,实际是在激光器两端,面对面装上两块反射率很高的镜。一块几乎全反射,一块光大部分反射、少量透射出去,以使激光可透过这块镜子而射出。被反射回到工作介质的光,继续诱发新的受激辐射,光被放大。因此,光在谐振腔中来回振荡,造成连锁反应,雪崩似的获得放大,产生强烈的激光,从部分反射镜一端输出。
激光器的种类虽然很多,但*原理基本相同,大多由激励系统,工作介质和光学振腔三部分组成。
激励系统是产生光、电、化学能的装置。激励系统提供能量,使激光物质里的大多数电子吸收能量跳到原子的外层轨道上去,为以后放出激光创造条件。现在使用的激励手段主要有光照、通电、化学反应等。

除自由电子激光器外,各种激光器的基本工作原理均相同。产生激光的必不可少的条件是粒子数反转和增益大于损耗,所以装置中必不可少的组成部分有激励(或抽运)源、具有亚稳态能级的工作介质两个部分。激励是工作介质吸收外来能量后激发到激发态,为实现并维持粒子数反转创造条件。激励方式有光学激励、电激励、化学激励和核能激励等。工作介质具有亚稳能级是使受激辐射占主导地位,从而实现光放大。激光器中常见的组成部分还有谐振腔,但谐振腔( 见光学谐振腔)并非必不可少的组成部分,谐振腔可使腔内的光子有一致的频率、相位和运行方向,从而使激光具有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,还能通过改变谐振腔长度来调节所产生激光的模式(即选模),所以一般激光器都具有谐振腔。

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;

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。

其中气体激光器有氦氖、二氧化碳、一氧化碳、氩离子等等.......

激光器:激光器百科

你看到有些可能是射频激光器(你可以看看类似的样子),但它其实也是属于二氧化碳激光器,其原理就是通过电流以及气体进行发光。

激光是当代科学技术最重要的发明之一,而且如今激光器的种类繁多,数目不少,但经常为人们所采用、能定型批量生产或在不同程度上进入实用阶段的激光器件。那么激光器诞生于什么时候呢?


1、 1961年8月,中国第一台激光器--“小球照明红宝石”激光器,在中国科学院长春光学精密机械研究所诞生了。

2、 它虽比国外同类型激光器的问世迟了近一年的时间,但在许多方面有自身的特色,特别是在激发方式上,比国外激光器具有更好的激发效率,这表明我国激光技术当时已达到世界先进水平。

3、 这台激光器的设计师是王之江教授,他被称为“中国激光之父”。之后,1975年,我国第一台激光测距仪又研制成功,它的研制成功,为我国大地测量和地震预报研究提供了一种长距离测距的新仪器。

1980年,我国首创了医用高功率激光气化肿瘤装置,为治疗癌症提供了一个新手段。1994年,世界上第一张立体图像卡拉OK激光视盘在我国问世。

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