气体激光器资料课件.pptx

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1、2022-4-2022022-4-2032022-4-2042022-4-2052022-4-2062022-4-2072022-4-2082022-4-209日本OPTEC测距头日本手持测距仪奥地利激光测距仪2022-4-20102022-4-20112022-4-2012M1M2阳极储气套放电毛细管阴极图1 内腔式HeNe激光器的结构2022-4-20132022-4-20142022-4-20152022-4-2016图2 HeNe激光器的基本结构形式2022-4-20172022-4-2018图3 HeNe原子的部分能级图2022-4-20194223PS 23S42P23S4222P

2、S 22S22S42P2022-4-20204233PS 43P2022-4-202143P42P),(02g23S23S2022-4-20222022-4-20232022-4-20242022-4-20252022-4-20262022-4-2027图4 氩离子能级和跃迁 图5氩离子主要激光谱线 2022-4-20282022-4-20292022-4-2030epArepAr2)3()3(56enppArendpArenspArepAr)3()3()3()3(44454 . 35 . 4nn在激发过程中，单位体积单位时间内产生的激发态的离子数N与电流密度的平方成正比。2022-4-203

3、1eppArepAr2)43()3(46上面二种激发形式在氩离子激光器中都存在，至于哪种占优势则取决于工作条件与工作方式。连续工作的器件中，“二步过程”占主导地位。 2022-4-20322022-4-2033图6 氩离子激光器的基本结构2022-4-20342022-4-20352022-4-20362022-4-2037图7 分段石墨结构氩离子激光器1.石墨阳极 2. 石墨片 3. 石英环 4. 水冷套 5. 放电管 6. 阴极 7. 保热屏 8. 加热灯丝 9. 布氏窗 10. 磁场11. 储气瓶12. 电磁真空充气阀13. 镇气瓶14. 波纹管15. 气压检测器2022-4-20382

4、022-4-20392022-4-20402022-4-20412022-4-2042103 .2331cm0h2022-4-2043 图8 CO2分子的三种基本振动方式2022-4-2044123，lhP01, 2,22或 l123，123) l(2022-4-2045050010001500200025001000020001100001111003300301(1388. 3)(1285. 5)(667.3)(2349.3)(2331.3)E=18cm-1基态C O2基态（0 0 0）m961cmm1063. 8cm辐射衰减碰撞衰减电子碰撞激发电子碰撞激发能量碰撞转移图9 N2分子和CO

5、2分子的电子基态的低振动能级 2022-4-20462022-4-2047eCOCOe) 100()000(*0202与这类过程相对应的电子碰撞截面非常大。当电子能量为0.3eV时，峰值截面为510-10cm2。受到电子碰撞后被激发到高振动激发态的CO2分子中的很大一部分将通过振动模与振动模之间的能量交换（V-V迟豫），从激发态沿着能量阶梯跃落下来，很容易被长寿命的0001能级收集。 2022-4-20482022-4-20492022-4-2050TkJBJJBeJN/ )1() 12( 2022-4-20512022-4-20522022-4-2053图10 (a) 纵向封离型激光器 20

6、22-4-2054图10 （b）纵向流动激光器 2022-4-2055图10 (c) 横向流动激光器 2022-4-2056图10 (d) 横向激励高气压激光器(TEA) 2022-4-2057图10 (e) 波导CO2激光器2022-4-2058图10 (f) 射频激励激光器2022-4-2059*2Xe*2Hg*XeO*XeF*HgCl2022-4-20622022-4-20632022-4-2064图11 XeF*势能曲线 图11是XeF*准分子的势能曲线。基态X2+1/2是一个弱束缚态，激发态B2+1/2、 C23/2和D21/2是强束缚态。激光跃迁发生在B2+1/2 X2+1/2，共有10条谱线，强线是353.1nm。2022-4-20652022-4-2066图12 快速放电泵浦的XeF*激光器2022-4-2067表1 准分子激光器及其输出波长