光电子技术(2)(激光器件).pptx

光电子技术光电子技术精品课程精品课程光电子技术光电子技术(2)(2)(激光器件激光器件)6 6 其他类型激光器其他类型激光器其他类型激光器v6.1 CO2激光器v6.2 He-Ne激光器v6.3 Ar离子激光器v6.4 准分子激光器v6.5 染料激光器v6.6 自由电子激光器2021/9/1226.1 CO2激光器v属于气体激光器，分子激光器v波长 911um，最常见10.6umv效率高v光束质量好v功率范围大（几瓦几万瓦）v运行方式多样v结构多样2021/9/123CO2激光器工作原理2021/9/124CO2激光器的激发机理上能级的激发上能级的激发下能级的激发下能级的激发弛豫过程弛豫过程辅助气体辅助气体N2 CO He Xe H2 H2ON2 CO He Xe H2 H2O2021/9/125CO2激光器类型v封离型纵向激励CO2激光器v高功率轴快流CO2激光器v高功率横流CO2激光器v横向激励高气压CO2激光器（TEA）v波导CO2激光器2021/9/126CO2激光器运行方式2021/9/1276.2 He-Ne激光器v气体原子激光器v输出谱线：632.8nm，1.15um，3.39um，以632.8nm为最常见。v功率在mW级，最大1Wv光束质量好，发散角可小于1mradv单色性好，带宽可小于20Hzv稳定性高2021/9/128He-Ne激光器工作原理能级图能级图2021/9/129He-Ne激光器工作特性v谱线竞争（3.39um谱线的抑制）v输出功率的稳定性v稳频输出2021/9/12106.3 Ar离子激光器v气体离子激光器v主要波长488nm，514.5nmv常见功率几十瓦，最高500Wv能量转换效率低2021/9/1211Ar离子激光器工作原理激光机理激光机理弧光放电弧光放电2021/9/1212Ar离子激光器工作特性v等离子参数v抽运效应v阈值电流强度v磁场对输出效率的影响v输出谱线2021/9/12136.4 准分子激光器v准分子指在激发态能够暂时结合成的不稳定分子（Excimer）v高重复率v可调谐v量子效率高v波长短，紫外到可见区主要的准分子激光器主要的准分子激光器2021/9/1214准分子激光器工作原理跃迁过程跃迁过程泵浦要求泵浦要求电子束泵浦机理电子束泵浦机理脉冲放电泵浦机理脉冲放电泵浦机理2021/9/12156.5 染料激光器v以某种有机染料溶解于一定溶剂中作为激活介质的激光器v波长可调谐，调谐范围宽v光谱分辨率高v结构简单v价格便宜v稳定性差2021/9/1216染料激光器的工作原理2021/9/1217染料激光器的工作方式v脉冲染料激光器闪光泵浦激光器泵浦v连续染料激光器v波长调谐光栅棱镜FP双折射滤光片2021/9/1218设计染料激光器应考虑的几个问题设计染料激光器应考虑的几个问题v染料的选择光谱特性，转换效率，化学稳定性，浓度，寿命v溶剂的选择v染料盒的结构v泵浦源2021/9/12196.6 自由电子激光器v真空中自由电子通过与泵浦场（周期磁场或电磁场）相互作用产生激光。v高功率（MW）v高效率（理论上50）v宽波长调谐范围（原则上从微波到X射线）2021/9/1220自由电子激光组成及类型v组成高能电子加速器摆动器光学谐振腔v类型v磁韧致辐射自由电子激光器康普顿型自由电子激光器拉曼型自由电子激光器v切伦科夫辐射自由电子激光器2021/9/1221