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1、精选学习资料 - - - - - - - - - 激光器一般由三个部分组成,不例外:固体激光器也(1).工作物质 这是激光器的核心,只有能 实现能级跃迁的物质才能作为激光器的工 作物质;目前,激光工作物质已有数千种,激光波长已由X 光远至红外光; 例如氦氖激光器中,通过氦原子的帮助,使氖原子的两 个能级实现粒子数反转;(2).鼓励能源(光泵)它的作用是给工作物质以能量, 即将原子由低能级激发到高能 级的外界能量; 通过强光照耀工作物质而实 现粒子数反转的方法称为光泵法;例如红宝 石激光器, 是利用大功率的闪光灯照耀红宝名师归纳总结 - - - - - - -第 1 页,共 6 页精选学习资料
2、- - - - - - - - - 石(工作物质)而实现粒子数反转,造成了 产生激光的条件;通常可以有光能源、热能 源、电能源、化学能源等;(3).光学共振腔这是激光器的重要部件,其作用一是使工作物质的受激辐射连续进 行;二是不断给光子加速;三是限制激光输 出的方向; 最简洁的光学共振腔是由放置在 氦氖激光器两端的两个相互平行的反射镜 组成; 当一些氖原子在实现了粒子数反转的两能级间发生跃迁,辐射出平行于激光器方向的光子时, 这些光子将在两反射镜之间来 回反射,于是就不断地引起受激辐射,很快地就产生出相当强的激光;的反射镜,一个反射率接近这两个相互平行 100%,即完全名师归纳总结 - - -
3、 - - - -第 2 页,共 6 页精选学习资料 - - - - - - - - - 反射;另一个反射率约为98%,激光就是从后一个反射镜射出的;激光器主要由三部分组成:工作物质、鼓励能源、谐振腔(共振腔);如图:红宝石激光器的基本结构;固体激光器一般采纳光鼓励源;工作物质多为掺有杂质元素的晶体或玻璃;最常见的固体激光器有红宝石激光器、钕玻璃激光器、掺钕钇铝石榴石激光器等,固体激光器 输出能量高,小而牢固,在激光加工、激光 武器等方面有重要应用;名师归纳总结 - - - - - - -第 3 页,共 6 页精选学习资料 - - - - - - - - - 激光调 Q 的基本原理调 Q 技术就
4、是通过某种方法使腔的 Q 值随时间按肯定程序变化的技术;在泵浦开头时使腔处在低 Q 值状态, 即提高振荡阈值, 使振荡不能生成, 上能级的反转粒子数就可以大量积存,当积存到最大值(饱和值)时,突然使腔的损耗减小,Q 值突增,激光振荡快速建立起来, 在极短的时间内上能级的反 转粒子数被消耗,转变为腔内的光能量,在 腔的输出端以单一脉冲形式将能量释放出 来,于是就获得峰值功率很高的巨脉冲激光 输出;下面简述电光晶体调Q 的工作原理; YAG名师归纳总结 晶体在氙灯的光泵下发射自然光,通过偏振第 4 页,共 6 页- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 棱镜后,变
5、成沿x 方向的线偏振光,如调制晶体上未加电压,光沿光轴通过晶体,其偏 振状态不发生变化,经全反射镜反射后,再 次(无变化的)通过调制晶体和偏振棱镜,电光 Q 开关处于“ 打开” 状态; 假如在调制 晶体上施加电压,由于纵向电光效应,当沿 x 方向的线偏振光通过晶体后,经全反镜反 射回来,再次经过调制晶体,偏振面相对于入射光偏转了900,偏振光不能再通过偏振棱镜, Q 开关处于“ 关闭” 状态;假如再氙 灯敢开头点燃时,事先再调制晶体上加电压,使谐振腔处于“ 关闭” 的低Q 状态,阻断激光振荡形成; 待激光上能级反转的粒子 数积存到最大值时,突然撤去晶体上的电名师归纳总结 - - - - - - -第 5 页,共 6 页精选学习资料 - - - - - - - - - 压,使激光器瞬时处于高Q 值状态, 产生血崩式的激光振荡,就可输出一个巨脉冲名师归纳总结 - - - - - - -第 6 页,共 6 页