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文档简介

1、实用激光器概述主要内容1、实用主流激光器2、CO 激光器3、Nd:YAG激光器4、光纤激光器5、应用领域及特点实用主流激光器 CO 激光器 氩离子激光器 He-Ne激光器气体激光器 Nd:YAG激光器 红宝石激光器 蓝宝石激光器固体激光器 晶体光纤激光器 掺杂光纤激光器光纤激光器CO 激光器工作原理工作物质：CO ，氮气，氦气泵浦源 电极激励 电子激励氮分子，氮分子与CO 分子碰撞发射 CO 分子由高能级跃迁至低能级CO 激光器结构组成激光管放电管冷却管储气管放电管在内，储气罐在外，中间为冷却管输出功率与放电管长度有关CO 激光器光学谐振腔电源及泵浦 平面镜+凹面镜：反射镜镀高反金属膜；透射镜

2、开孔以透 过材料填充电源：直流电源或高频交流电源泵浦：横流或是轴流CO 激光器工作特性电光转换效率5%到15%;直流激励较易实现，但高耦合功率对电极造成损伤；高频交流适合大功率激光器，便于提高功率的同时减小迟钝。横流便于进行气体冷却，稳定功率；轴流可以获得较好的光束质量。高功率激光采用快速轴流，高频激励最高可达20kw。Nd+3:YAG激光器工作原理工作物质：掺钕钇铝石榴石（ Nd+3:YAG）泵浦源 外部光源激励 Nd+3离子吸收一个光子跃迁至高能级发射 Nd+3离子跃迁到低能级，发射光子Nd+3:YAG激光器结构组成Nd+3:YAG晶体圆棒或方棒端面平面、倾斜、布儒斯特角两端镀增透膜功率随

3、棒长与端面面积增加Nd+3:YAG激光器 相干光源 非相干光源光泵 成像式 非成像式聚光腔 平面平行腔 非稳腔或虚共心腔谐振腔 连续 脉冲电源结构组成Nd+3:YAG激光器工作特性 采用半导体泵浦，光电转化效率为10%到25%。 灯泵多为横向泵浦，半导体泵浦可为端面或是横向泵浦。 端面半导体泵浦光束质量较好；灯泵输出功率较高。 工业用连续灯泵浦功率最高达到4kw，横向半导体泵浦可达6kw，利用Q开关，可得到峰值功率为10Mw的峰值功率。 光纤激光器工作原理工作物质：掺有稀土离子的光纤芯作为增益介质泵浦源 外部光源激励 稀土离子吸收一个光子跃迁至高能级发射 稀土离子跃迁到低能级，发射光子光纤激光

4、器结构组成 半导体激光器光泵 端面成像式 侧面聚焦式耦合器 平面平行腔 光栅谐振腔 连续 脉冲电源光纤激光器工作特性 采用半导体激光泵浦，对高掺杂Nd+3 光纤，泵浦光100w，输出光可达30w，光光转化效率达56%。 光纤激光器多为半导体端面泵浦，可达到更高效率。 光学耦合系统的性能对激光器效率有很大影响。 对于集成度更高的应用可在光纤端面制成光栅形成谐振腔。应用领域及特点结构对比电源的作用也不同，气体利用电极泵浦，固体用来给泵浦电源供电。电源、工作物质、冷却系统、泵浦、谐振腔电极相干或是非相干光源半导体激光器CO 激光器Nd：YAG激光器光纤激光器应用领域及特点原理碰撞跃迁吸收跃迁吸收跃迁输出功率最高20kw可达6kw可达100w复杂程度体积最大，需要储气瓶体积较紧凑，采用水冷体积最小，不需要复杂光路工业

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