气体激光器ppt课件.ppt

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1、2022-7-3122022-7-3132022-7-3142022-7-3152022-7-3162022-7-3172022-7-3182022-7-319日本OPTEC测距头日本手持测距仪奥地利激光测距仪2022-7-31102022-7-31112022-7-3112M1M2阳极储气套放电毛细管阴极图1 内腔式HeNe激光器的结构2022-7-31132022-7-31142022-7-31152022-7-3116图2 HeNe激光器的基本结构形式2022-7-31172022-7-3118图3 HeNe原子的部分能级图2022-7-31194223PS 23S42P23S4222P

2、S 22S22S42P2022-7-31204233PS 43P2022-7-312143P42P),(02g23S23S2022-7-31222022-7-31232022-7-31242022-7-31252022-7-31262022-7-3127图4 氩离子能级和跃迁 图5氩离子主要激光谱线 2022-7-31282022-7-31292022-7-3130epArepAr2)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。2022-7-313

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。 2022-7-31322022-7-3133图6 氩离子激光器的基本结构2022-7-31342022-7-31352022-7-31362022-7-3137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2022-7-31382

4、022-7-31392022-7-31402022-7-31412022-7-3142103 .2331cm0h2022-7-3143 图8 CO2分子的三种基本振动方式2022-7-3144123，lhP01, 2,22或 l123，123) l(2022-7-3145050010001500200025001000020001100001111003300301(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 2022-7-31462022-7-3147eCOCOe) 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。 2022-7-31482022-7-31492022-7-3150TkJBJJBeJN/ )1() 12( 2022-7-31512022-7-31522022-7-3153图10 (a) 纵向封离型激光器 20

6、22-7-3154图10 （b）纵向流动激光器 2022-7-3155图10 (c) 横向流动激光器 2022-7-3156图10 (d) 横向激励高气压激光器(TEA) 2022-7-3157图10 (e) 波导CO2激光器2022-7-3158图10 (f) 射频激励激光器2022-7-3159*2Xe*2Hg*XeO*XeF*HgCl2022-7-31622022-7-31632022-7-3164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。2022-7-31652022-7-3166图12 快速放电泵浦的XeF*激光器2022-7-3167表1 准分子激光器及其输出波长