AG亚游手机端:接待离开深圳市众联激光智能设备无限公司官方网站!

深圳市众联激光智能设备无限公司

深圳市众联激光智能设备无限公司

10年专一于激光非标主动研发发卖

高效力,省野生

天下征询热线:
TIME:7*24HOURS

4006 400 059

手艺文档

接洽咱们

固体激光器任务道理及利用趋向先容

文章来历:深圳市众联激光智能设备无限公司人气:1997颁发时候:2017-07-08

  OFweek激光网讯:固体激光器用固体激光资料作为任务物资的激光器。1960年,T.H.梅曼发现的红宝石激光器便是固体激光器,也是天下上第一台激光器。固体激光器普通由激光任务物资、鼓励源、聚光腔、谐振腔反射镜和电源等局部组成。

  这类激光器所接纳的固体任务物资,是把具备能发生受激起射感化的金属离子掺入晶体而制成的。在固体中能发生受激起射感化的金属离子首要有三类:(1)过渡金属离子(如Cr3+);(2)大大都镧系金属离子(如Nd3+、Sm2+、Dy2+等);(3)锕系金属离子(如U3+)。这些搀杂到固体基质中的金属离子的首要特色是:具备比拟宽的有用接收光谱带,比拟高的荧光效力,比拟长的荧光寿命和比拟窄的荧光谱线,因此易于发生粒子数反转和受激起射。用作晶体类基质的野生晶体首要有:刚玉(NaAlSi2O6)、钇铝石榴石(Y3Al5,O12)、钨酸钙(CaWO4)、氟化钙(CaF2)等,和铝酸钇(YAlO3)、铍酸镧(La2Be2O5)等。用作玻璃类基质的首要是优良硅酸盐光学玻璃,比方经常使用的钡冕玻璃和钙冕玻璃。与晶体基质比拟,玻璃基质的首要特色是制备便利和易于取得大尺寸优良资料。对晶体和玻璃基质的首要请求是:易于掺入起激活感化的发光金属离子;具备杰出的光谱特征、光学透射率特征和高度的光学(折射率)平均性;具备适于持久激光运行的物理和化学特征(如热学特征、抗劣化特征、化学不变性等)。晶体激光器以红宝石(Al2O3:Cr3+)和掺钕钇铝石榴石(简写为YAG:Nd3+)为典范代表。玻璃激光器则因此钕玻璃激光器为典范代表。


  固体激光器任务物资

  固体激光器的任务物资,由光学通明的晶体或玻璃作为基质资料,掺以激活离子或其余激活物资组成。这类任务物资普通应具备杰出的物理-化学性子、窄的荧光谱线、强而宽的接收带和高的荧光量子效力。

  玻璃激光任务物资轻易制成平均的大尺寸资料,可用于高能量或岑岭值功率激光器。但其荧光谱线较宽,热机能较差,不适于高平均功率下任务。罕见的钕玻璃有硅酸盐、磷酸盐和氟磷酸盐玻璃。80年月早期,研制胜利折射率温度系数为负值的钕玻璃,可用于高反复频次的中、小能量激光器。

  晶体激光任务物资普通具备杰出的热机能和机器机能,窄的荧光谱线,但取得优良大尺寸资料的晶体成长手艺庞杂。60年月以来已有300种以上掺入各类稀土金属或过渡金属离子氧化物和氟化物晶体完成了激光振荡。经常使用的激光晶体有红宝石(Cr:Al2O3,波长6943埃)、掺钕钇铝石榴石(Nd:Y3Al5O12,简称Nd:YAG,波长1.064微米)、氟化钇锂(LiYF4,简称YLF;Nd:YLF,波长1.047或1.05微米;Ho:Er:Tm:YLF,波长2.06微米)等。

  1973年以来又有一类自激活激光晶体。它的激活离子是晶体的一个化学组分,因此激活离子浓度高,不致发生荧光猝灭。这类晶体的激光增益高,抽远阈值低。首要种类有五磷酸钕(NdP5O14)、四磷酸锂钕(NdLiP4O12)和硼酸铝钕(NdAl3(BO4)3)等。它们多用熔盐法成长,晶体尺寸小,可用于小型固体激光器。

  已研制成的另有多种具备宽带荧光特征的可调谐激光晶体,如终端声子跃迁的金绿宝石(Cr:BeAl2O4,波长0.701~0.815微米,室温任务)、掺镍氟化镁(Ni:MgF2,波长1.6~1.8微米,高温任务)、5d→4f跃迁的掺铈氟化钇锂(Ce:YLF,波长0.306~0.315微米,用准份子激光器鼓励,室温任务)和碱卤化物的色心激光晶体(不搀杂或搀杂的氯化钾、氟化锂等,波长0.8~3.9微米,大多在高温下任务)。


  固体激光器鼓励源

  固体激光器以光为鼓励源。经常使用的脉冲鼓励源有充氙闪光灯;持续鼓励源有氪弧灯、碘钨灯、钾铷灯等。在小型长命命激光器中,可用半导体发光二极管或太阳光作鼓励源。一些新的固体激光器也有接纳激光鼓励的。

  固体激光器因为光源的发射光谱中只要一局部为任务物资所接收,加上其余消耗,因此能量转换效力不高,普通在千分之几到百分之几之间。


  固体激光器特征

  固体激光器可作大能量和高功率相干光源。红宝石脉冲激光器的输入能量可达千焦耳级。经调Q和多级缩小的钕玻璃激光体系的最高脉冲功率达10瓦。钇铝石榴石持续激光器的输入功率达百瓦级,多级串接可达千瓦。

  固体激光器利用Q开关手艺(见光调制),能够取得纳秒至百纳秒级的短脉冲,接纳锁模手艺可取得皮秒至百皮秒量级的超短脉冲。

  因为任务物资的光学不平均性等缘由,普通固体激光器的输入为多模。若选用光学平均性好的任务物资和采用经心设想谐振腔等手艺办法,可取得光束发散角靠近衍射极限的基横模(TEM00)激光,还可取得单纵模激光。


  固体激光器利用和趋向

  固体激光器在军事、加工、医疗和迷信研讨范畴有普遍的用处。它经常使用于测距、跟踪、制导、打孔、切割和焊接、半导体资料退火、电子器件微加工、大气检测、光谱研讨、内科和眼科手术、等离子体诊断、脉冲全息拍照和激光核聚变等方面。固体激光器还用作可调谐染料激光器的鼓励源。

  固体激光器的成长趋向是资料和器件的多样化,包含追求新波长和任务波长可调谐的新任务物资,进步激光器的转换效力,增大输入功率,改良光束品质,紧缩脉冲宽度,进步靠得住性和耽误任务寿。