激光器是如何分类的.docx

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1、激光器是如何分类的?激光器较为常见的分类有种，即按增益介质、输出功率、工作方式和脉冲宽度区分。按照增益介质：激光器的增益介质包括气体、液体和固体，特定增益介 质决定了激光波长、输出功率和应用领域。气体中具有代表性的是C02 气体激光器，固体中具有代表性的包括红宝石激光器、半导体激光器、 光纤激光器和YAG激光器等；液体激光器是利用某些液体（通常是有 机溶剂，如染料）作为产生激光的工作务实，发射出激光。按照输出功率：通常，可以分为低功率（1000W以下）、中功率（1000-3000W ）、高功率（3000W以上）；但不同厂家定义的功率 区段也有所差别，行业内也并无一个统一的规范。不同功率的激光器

2、适 应的应用场景不同。按工作方式：可分为连续激光器和脉冲激光器。连续激光器可以在较长 一段时间内连续输出，工作稳定、热效应高。脉冲激光器以脉冲形式输 出，主要特点是峰值功率高、热效应小；根据脉冲时间长度，脉冲激光 器可进一步分为毫秒、微秒、纳秒、皮秒和飞秒，一般而言，脉冲时间 越短，单一脉冲能量越高、脉冲宽度越窄、加工精度越高。按输出波长：可分为红外激光器、可见光激光器、紫外激光器等。不同 结构的物质可吸收的光波长范围不同，例如金属对近红外光吸收率较高, 非金属对C02激光器发出的波长（10.6um ）有更好的吸收。激光器机理激光器机理主要介绍关于激光器的增益特性、激光振荡理论、激光输出 特性

3、、脉冲激光器和光纤激光器的一些知识点，可以认为是对于激光器 的一个基础科普或者基本入门，激光作为过去一百年中最为重要的发明 之一，可谓用途广泛，无论是在通信、能源、军工、成像技术、检测探 测技术等等都有着广泛的用途，与激光相关的诺贝尔奖更是比比皆是， 1997年激光冷却原子技术,2018年光银技术等等都有激光的身影，作 为一个学习光电信息的学生，更是表示学习中处处都可见激光，激光对 于人类的工业进展，对于科学研究的巨大推动作用都是不言而喻的.一、激光器简介激光器是一种光学振荡器，电学中有RC振荡电路和LC振荡电路，如 果你学过电路基础的知识，那么你完全可以将激光器类比成电学的振荡 器，激光器也

4、会存在着电学振荡电路中的时间常数，增益特性等等。激 光器作为一种光学振荡器，它主要由光学放大器和反馈系统组成，它的 基础是受激辐射，激光器在工作时输出的部分激发光经由反馈系统（在 满足一定的位相匹配条件下）回到放大器的输入端，作为放大器的输入 信号，如此往复循环实现反馈放大，由于激光器本身存在一定的损耗， 当激光器的增益与激光器的损耗相弥补时，达到稳态，激光器输出信号 保持不变输出。所以在激光器中光信号发生变化的主要是信号的幅值和 位相，二者两者都是频率的函数，因此在激光器本身具有选频的作用, 只有合适的频率的光信号才能存活下来并得到放大（再稍微解释一 下，要想实现光放大并不仅需要幅值被放大，

5、同时也是需要位相能够匹 配的，也就是光在谐振腔中往返一周后位相变化只能是2tt的整数倍， 因此只有既满足幅值放大条件的频率和位相匹配条件的频率才能够到 达放大的目的）。要实现激光振荡，必须满足以下两个条件：a.放大器的小信号增益必须 大于整个反馈系统的损耗，也就是说在整个反馈回路中要存在净增益； b.光在振荡器的整个回路中往返一周的总位相偏移量必须是2冗的整数 倍，只有这样反馈输出信号的位相与原始输入信号的位相刚好相匹配。 这两个条件都是非常天然的，无论是光学或者电学的振荡器都是需要满 足这样的条件的。在满足这两个条件激光器可以发生振荡后，现在的问 题是该考虑一下怎样使得激光器刹车，这点也和电

6、学很相似，激光 器有着一个最基本的性质增益饱和机制，也就是随着输出功率的增 加，放大器出现饱和现象，与初始状态相比系统的增益逐渐下降，当增 益降低到与系统的损耗值相等时，系统达到稳定状态，输出保持恒定。反馈电源 由正反馈激光放大器构成的激光器激光器的增益随激光功率的变化关系总之，一个激光振荡器必须包括：1）具有饱和增益机制的放大器；2 ） 反馈系统；3 ）频率选择机制；4 ）输出耦合系统。这其中，有几部分的 功能是重叠的，比如反馈系统可能本身就包括了频率选择机制，所以不 要认为这四部份是分开的不可以重叠的，一个激光器在实现上一定包含 了这几部分的能力，但是不代表这些要求是完全分离的。激光器的基本构造，主要包括谐振腔、激活介质，输出系统等。将激活 介质放置于光学谐振腔内，由相对放置的反射镜来回反射谐振腔中的光 信号从而获得有效的反馈，频率选择由放大器和谐振腔共同完成，通过 将一个反射镜设计成部分透射，即可实现有效的输出耦合。TotalReflectorEnergy Input by PumpingPartialReflectorLaser Cavity以上就是激光器的简介部分了，下面将开始介绍激光器的工作原理和机 制，包括激光放大器的增益特性，一些典型的激光增益介质，激光的各 种性能参数（如功率、光谱分布、空间分布和偏振等等），一些典型的原兀用寸寸。