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球王会官方激光器原理是什么 激光器的分类及应用 双波长
发布时间:2024-12-23 08:54:03 来源:m6米乐网页版 作者:球王会官方网址浏览次数:48

  器件。简单来说,激光器是一种能够产生具有高单色性、高亮度、高相干性等特征的光束的器件。激光器的主要

  1. 激光介质的激发:激光介质中的原子能够吸收外部能量,如电子激发、光子激发等。吸收能量之后,原子跃迁至比较高的能级,这种能级比较稳定,能够维持较长时间。

  2. 准备态的存在:在激发的原子的上、下能级中,有一个或几个能级处于临界状态,这种状态被称为准备态或者受激辐射态。而激光介质中的原子,在准备态和低能级之间进行快速的自发辐射。

  3. 光子的放大:待激活的光子经过多次自发辐射后,达到与准备态同样的能级,即出现“光子跃迁”。此时,当有入射光子激发该原子时,将会导致放射出更多的光子,即激光微弱起始信号在不断地被放大,最终形成一束高亮度、单色性好、高相干的激光光束。

  4. 光学反馈:将放大的光束聚焦到支持材料中,使其在制品表面产生反弹。放大后的光子会不断地在介质中反射与进一步激发,经过多次反射和被放大,最终聚集成锐利的光束。

  激光器的原理是将能量输入到激光介质中,通过物质的激发和自发辐射、受激辐射等过程,将微弱的起始信号放大并过滤成一束高亮度、单色性好、高相干的激光束。

  激光器按照波长、激发方式、激光介质等多种分类方法,可以分为多种类型的激光器。以下是一些常见的分类和应用:

  1. 按波长分类:常见的激光波长包括紫外线、可见光、红外线等。其中,红外线激光器应用最广泛。

  2. 按功率分类:功率分类分为小功率和大功率激光器,小功率激光器主要用于仪器分析、仪器制造、医学仪器等,而大功率激光器主要用于在工业、航空航天、军事等领域中加工材料或者制造器件。

  3. 按激发方式分类:激发方式可以分为几种不同的激发方式,如电子束激发、光学泵浦、电子泵浦、化学反应等。

  4. 按介质分类:激光介质可以分为各种不同的介质,如气体、固体、半导体、液体等,这些不同类型的激光介质有不同的操作条件和应用范围,如气体激光器主要用于医学、计量学和制造等领域,而固体激光器主要用于加工材料,制造、医学、研究等领域。

  双波长激光器是指在一台激光器中,同时发射两种不同波长的激光束,其工作原理主要依靠二次谐波产生和模式同步。

  1. 二次谐波效应:当激光束传输到某些非线性光学晶体时,会发生二次谐波产生效应,将原本的激光波长缩短一半。因此在激光器中加入一些非线性光学晶体,并使激光束经过晶体时产生二次谐波效应,可以得到缩短一半的波长激光束。

  2. 模式同步:双波长激光器中需要同时产生两种频率的激光。基频激光和二次谐波激光的相位关系必须保持一致,并且其振荡模式必须同步。通过加入一些反射镜将它们的振荡模式同步,从而保证双波长激光器能够稳定地工作。

  3. 选择适当的激光介质: 为了实现双波长激光器的工作,需要选择适当的激光介质。比如,InGaAsP/InP具有较高的光学品质和较高的增益,因而常常被用作双波长激光器中的激光介质。

  4. 注意光源稳定性: 在双波长激光器的工作过程中,需要保证光源的稳定性。在实际应用中,一般采用锁模技术、光谱分布仪等方式,来监测和控制激光输出的稳定性,以保证光源能够稳定地工作。

  双波长激光器的实现要通过二次谐波合成技术和模式同步技术,同时选择合适的激光介质,并且保证光源的稳定性。


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