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鹽城特種氣體在激光器上的應(yīng)用

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鹽城特種氣體在激光器上的應(yīng)用

發(fā)布日期:2020-12-12 作者:鹽城市潔源氣體有限公司 點擊:

鹽城特種氣體在激光器上的應(yīng)用

激光器就是一種能發(fā)射激光的裝置。激光器分為固體激光器、氣體激光器、染料激光器、半導(dǎo)體激光器、光纖激光器和自由電子激光器6種。

氣體激光器是利用氣體作為增益介質(zhì)的激光器,一般是對氣體放電進行泵浦。常見的氣體種類有原子氣體(氦氖激光器、惰性氣體離子激光器、金屬蒸汽激光器)、分子氣體(氮氣激光器、二氧化碳激光器)、準(zhǔn)分子氣體,還有通過化學(xué)反應(yīng)提供泵浦能量的特殊氣體激光器。

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(zhì),根據(jù)工作環(huán)境不同,可發(fā)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)最為常用。HeNe激光器輸出的光束呈高斯分布,光束質(zhì)量非常穩(wěn)定,雖然功率不高,但在精密測量領(lǐng)域有著不俗的表現(xiàn)。

02

準(zhǔn)分子是不穩(wěn)定的分子,在諧振腔內(nèi)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(chǎn)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(xiàn)激勵。當(dāng)受激態(tài)準(zhǔn)分子的不穩(wěn)定分子鍵斷裂而離解成基態(tài)原子時,受激態(tài)的能量以激光輻射的形式放出。在醫(yī)療、光通信、半導(dǎo)體顯視、遙感、激光武器等領(lǐng)域有著廣泛應(yīng)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(zhuǎn)化率最高可達0.6%,可長期連續(xù)穩(wěn)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(xué)等研究領(lǐng)域以及醫(yī)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(zhì)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(zhuǎn)換率高,輸出功率可從幾瓦到幾萬瓦,加上極高的光束質(zhì)量,使得二氧化碳激光器在材料加工、科研、國防及醫(yī)學(xué)方面均有著廣泛應(yīng)用。

05

氮分子激光器以氮氣為增益介質(zhì),可發(fā)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(yī)療衛(wèi)生、農(nóng)業(yè)育種等方面也得到廣泛應(yīng)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。


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