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激光器是如何分类的?

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    2016-08-23 11:12:34
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    一般激光器按照其工作介质或运转方式分类。
    (1)按工作介质分类一般激光器的名称是根据其受激发光 的工作介质来命名的,例如工作介质是铜蒸气激光器就称为铜蒸 气激光器。受激发光的工作介质按其物态特性可以分为固体、气 体、液体和半导体4大类。
       1)固体激光器:固体激光器的工作介质,是把具有能够产 生受激发射作用的金属离子按一定的比例,掺入到晶体或玻璃基 质中而制成晶体棒或玻璃棒,选择它们作为工作介质的激光器分 别称为晶体激光器或玻璃激光器,如红宝石激光器、钦玻璃激光器等。 2)气体激光器:气体激光器所使用的工作介质可以是原子 气体、分子气体或离子气体,如氦氖激光器的工作介质属于原子 气体、二氧化碳激光器属于分子气体、氩激光器属于离子气体。
       3)液体激光器:液体激光器所使用的工作介质,主要的有 染料溶液,如若丹明6G染料激光器,以及含有稀有金属离子的 无机化合物溶液两大类。 4)半导体激光器:这类激光器按其有电注入式、光泵式和 高能电子束式的激励方式,可分别称为电注入式半导体激光器、 光泵式半导体激光器和髙能电子束式半导体激光器。
       (2)按运转方式分类因激光器所选择的工作介质不同,及 激光器的使用目的不同,相应的运转方式也不同。常用的有单脉 冲式、重复脉冲式、连续式、Q突变式和波形可控式5种运转方 式,与之相对应的就有下列5种激光器。 1)单脉冲激光器:脉冲激光(pulse laser)是指在较短的时 间内施加较强的激励,使激光工作介质获得较大程度的粒子数反 转,从而在较短时间内输出一个较强的激光脉冲。
      单脉冲激光器 在接通激励源后,只发生一个脉冲激光,也就是只输出一次较强的激光。 2)重复脉冲激光器:重复脉冲激光器输出的激光也是脉冲 式的,但它不像单脉激光器那样在接通激励源之后只输出一个脉 冲,而是输出一串激光脉冲。单脉冲激光与重复脉冲激光统称为 脉冲激光,由于脉冲工作介质可在脉冲瞬间内承受较高功率的泵 冲击,所以在高功率下可以输出比连续激光高得多的功率的激 光,但平均功率远远不如连续激光。
      脉冲功率通常比连续激光的 功率高3个数量级。 3)连续激光器:连续激光器是通过连续激励工作介质,从 而能使激光连续输出的激光器,输出的连续激光在一段时间内输 出功率基本稳定。 4)Q开关激光器:(J值是无线电技术中的一个术语,它的 值越大,即表明器件的品质因素越好,转换效率越高。
      Q突变激 光器,是指在谐振腔内增设某些装置,来提髙其Q值,把脉冲 过程压缩在极短的时间内完成的激光器。如在谐振腔内设置一光 电开关,阻止光子通过,储存能量,当能量达到一定值时,开关 打开,释放出一个独立的高能脉冲。这类激光器的峰值功率可达 1012W,所以又称为巨脉冲激光器。
      巨脉冲激光与上述的脉冲激 光相比,其脉冲宽度更窄,大约压缩了 3个数量级,约为10-7s, 每个激光脉冲除产生光热作用以外,还产生一个机械性的声波。 这种激光器在色素及文身治疗中起了主要作用。 5)波形可控式激光器:通常激光器的振荡波形有很多,而 且不同波形之间的相位关系和波形的振荡频率多随机变动。
      如采 用波形限制技术使振荡波形只有一个,这种激光器就称为单波形 激光器。若采用专门技术使不同波形之间的相位差固定,这种激 光器就称为锁模激光器,比如超短脉冲激光,把上述Q开关脉 冲时间再大大压缩,缩短3个以上数量级,其峰值功率因此可提 高3个以上数量级,此过程常通过锁模技术来实现,属于锁模激 光器。
      如采用稳频技术使激光振荡频率稳定在一个较小的范围内 变动,这种激光器就称为稳频激光器。这3种激光器统称为可控式激光器。

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