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氣體在激光器上的應用
來(lai)源： 閱讀：482 發布時間(jian)：2022-04-28 13:26:58
氣體在激光器上的應用

激光器的分類

激(ji)(ji)(ji)光(guang)(guang)(guang)器(qi)(qi)就是(shi)一種能發射激(ji)(ji)(ji)光(guang)(guang)(guang)的(de)裝置。激(ji)(ji)(ji)光(guang)(guang)(guang)器(qi)(qi)分為固體激(ji)(ji)(ji)光(guang)(guang)(guang)器(qi)(qi)、氣體激(ji)(ji)(ji)光(guang)(guang)(guang)器(qi)(qi)、染料激(ji)(ji)(ji)光(guang)(guang)(guang)器(qi)(qi)、半導體激(ji)(ji)(ji)光(guang)(guang)(guang)器(qi)(qi)、光(guang)(guang)(guang)纖激(ji)(ji)(ji)光(guang)(guang)(guang)器(qi)(qi)和自由電子(zi)激(ji)(ji)(ji)光(guang)(guang)(guang)器(qi)(qi)6種。

氣(qi)體(ti)激(ji)(ji)(ji)光(guang)器是(shi)利用氣(qi)體(ti)作為增益介質(zhi)的激(ji)(ji)(ji)光(guang)器，一般是(shi)對氣(qi)體(ti)放電進行泵浦。常見的氣(qi)體(ti)種類(lei)有(you)原子(zi)(zi)氣(qi)體(ti)（氦氖激(ji)(ji)(ji)光(guang)器、惰性氣(qi)體(ti)離子(zi)(zi)激(ji)(ji)(ji)光(guang)器、金(jin)屬(shu)蒸(zheng)汽激(ji)(ji)(ji)光(guang)器）、分子(zi)(zi)氣(qi)體(ti)（氮氣(qi)激(ji)(ji)(ji)光(guang)器、二(er)氧化(hua)碳激(ji)(ji)(ji)光(guang)器）、準(zhun)分子(zi)(zi)氣(qi)體(ti)，還有(you)通過化(hua)學反應(ying)提供泵浦能量的特殊(shu)氣(qi)體(ti)激(ji)(ji)(ji)光(guang)器。

01 氦氖激光器（HeNe）是以75％以上的He和15％以下的Ne的混合氣體作為增益介質，根據工作環境不同，可發出綠（543．5nm）、黃（594．1nm）、橙（612．0nm）、紅（632．8nm）及三種近紅外光（1152nm、1523nm和3391nm），其中紅光（632．8nm）較為常用。HeNe激光器輸出的光束呈高斯分布，光束質量非常穩定，雖然功率不高，但在精密測量領域有著不俗的表現。
02 準分子是不穩定的分子，在諧振腔內充入不同稀有氣體和鹵素氣體的混合物而有不同波長的激光產生。常用相對論電子束（能量大于200千電子伏特）或橫向快速脈沖放電來實現激勵。當受激態準分子的不穩定分子鍵斷裂而離解成基態原子時，受激態的能量以激光輻射的形式放出。在醫療、光通信、半導體顯視、遙感、激光武器等領域有著廣泛應用。
03 惰性氣體激光器常見的是氬離子（Ar＋）和氪離子（Kr＋）。其能量轉化率至高可達0．6％，可長期連續穩定輸出30－50w的功率，壽命超過1000h。主要用于激光顯示、拉曼光譜、全息、非線性光學等研究領域以及醫療診斷、打印分色、計量測定材料加工及信息處理等方面。
04 二氧化碳激光器所用的增益介質是混了氦氣和氮氣的二氧化碳，可輸出以9．6μm和10．6μm波長為中心的遠紅外光。二氧化碳激光器的能量轉換率高，輸出功率可從幾瓦到幾萬瓦，加上極高的光束質量，使得二氧化碳激光器在材料加工、科研、國防及醫學方面均有著廣泛應用。
05 氮分子激光器以氮氣為增益介質，可發射337．1nm 、357．7 nm、315．9 nm的紫外光，峰值功率可達45kw。可作為有機染料激光器的泵浦光源，在激光分離同位素、熒光診斷、超高速攝影、污染檢測以及醫療衛生、農業育種等方面也得到廣泛應用。由于其短波長更易聚焦得到小光斑，因此還可用于加工亞微米量級的元件。

 

（來源：網絡，版權歸原作者）