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激光器的發(fā)展趨勢是材料和器件的多樣化

更新時間:2023-02-23      點(diǎn)擊次數(shù):1065
  激光器是用激光材料作為工作物質(zhì)的激光器,工作介質(zhì)是在作為基質(zhì)材料的晶體或玻璃中均勻摻入少量激活離子,具有體積小、使用方便、輸出功率大的特點(diǎn)。
  激光器以光為激勵源。常用的脈沖激勵源有充氙閃光燈;連續(xù)激勵源有氪弧燈、碘鎢燈、鉀銣燈等。在小型長壽命激光器中,可用半導(dǎo)體發(fā)光二極管或太陽光作激勵源。一些新的激光器也有采用激光激勵的。
  激光器由于光源的發(fā)射光譜中只有一部分為工作物質(zhì)所吸收,加上其他損耗,因而能量轉(zhuǎn)換效率不高,一般在千分之幾到百分之幾之間。
  激光器特性
  激光器可作大能量和高功率相干光源。紅寶石脈沖激光器的輸出能量可達(dá)千焦耳級。經(jīng)調(diào)Q和多級放大的釹玻璃激光系統(tǒng)的最高脈沖功率達(dá)10瓦。釔鋁石榴石連續(xù)激光器的輸出功率達(dá)百瓦級,多級串接可達(dá)千瓦。
  激光器運(yùn)用Q開關(guān)技術(shù)(見光調(diào)制),可以得到納秒至百納秒級的短脈沖,采用鎖模技術(shù)可得到皮秒至百皮秒量級的超短脈沖。
  由于工作物質(zhì)的光學(xué)不均勻性等原因,一般激光器的輸出為多模。若選用光學(xué)均勻性好的工作物質(zhì)和采取精心設(shè)計諧振腔等技術(shù)措施,可得到光束發(fā)散角接近衍射極限的基橫模(TEM00)激光,還可獲得單縱模激光。
  激光器應(yīng)用趨勢
  激光器在軍事、加工、醫(yī)療和科學(xué)研究領(lǐng)域有廣泛的用途。它常用于測距、跟蹤、制導(dǎo)、打孔、切割和焊接、半導(dǎo)體材料退火、電子器件微加工、大氣檢測、光譜研究、外科和眼科手術(shù)、等離子體診斷、脈沖全息照相以及激光核聚變等方面。激光器還用作可調(diào)諧染料激光器的激勵源。
  激光器的發(fā)展趨勢是材料和器件的多樣化,包括尋求新波長和工作波長可調(diào)諧的新工作物質(zhì),提高激光器的轉(zhuǎn)換效率,增大輸出功率,改善光束質(zhì)量,壓縮脈沖寬度,提高可靠性和延長工作壽命等。
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