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yag固体激光器基本结构?

来源:www.ahlulin.com   时间:2023-09-29 08:48   点击:190  编辑:admin   手机版

一、yag固体激光器基本结构?

固体激光器一般由三个部分组成:

1、工作物质:激光器的核心,只有能实现能级跃迁的物质才能作为激光器的工作物质;

2、激励能源:作用是给工作物质以能量,即将原子由低能级激发到高能级的外界能量,通过强光照射工作物质而实现粒子数反转的方法称为光泵法;

3、光学共振腔:激光器的重要部件,其作用一是使工作物质的受激辐射连续进行;二是不断给光子加速;三是限制激光输出的方向,最简单的光学共振腔是由放置在氦氖激光器两端的两个相互平行的反射镜组成。

二、端泵激光打标机厂家哪家做的好?有知晓的吗?

前阵子才刚到尚拓激光购买了一台端泵激光打标机,其技术更加创新,稳定,操作方便,安全,打标精度高,打标速度也很快。

三、固体激光器由哪些部分组成?

激光器一般由三个部分组成,固体激光器也不例外:

(1).工作物质 这是激光器的核心,只有能实现能级跃迁的物质才能作为激光器的工作物质。目前,激光工作物质已有数千种,激光波长已由X光远至红外光。例如氦氖激光器中,通过氦原子的协助,使氖原子的两个能级实现粒子数反转;

(2).激励能源(光泵) 它的作用是给工作物质以能量,即将原子由低能级激发到高能级的外界能量。 通过强光照射工作物质而实现粒子数反转的方法称为光泵法。例如红宝石激光器,是利用大功率的闪光灯照射红宝石(工作物质)而实现粒子数反转,造成了产生激光的条件。通常可以有光能源、热能源、电能源、化学能源等。

(3).光学共振腔 这是激光器的重要部件,其作用一是使工作物质的受激辐射连续进行;二是不断给光子加速;三是限制激光输出的方向。最简单的光学共振腔是由放置在氦氖激光器两端的两个相互平行的反射镜组成。当一些氖原子在实现了粒子数反转的两能级间发生跃迁,辐射出平行于激光器方向的光子时,这些光子将在两反射镜之间来回反射,于是就不断地引起受激辐射,很快地就产生出相当强的激光。这两个互相平行的反射镜,一个反射率接近100%,即完全反射。另一个反射率约为98%,激光就是从后一个反射镜射出的。激光器主要由三部分组成:工作物质、激励能源、谐振腔(共振腔)。如图:红宝石激光器的基本结构。

——固体激光器一般采用光激励源。工作物质多为掺有杂质元素的晶体或玻璃。最常见的固体激光器有红宝石激光器、钕玻璃激光器、掺钕钇铝石榴石激光器等,固体激光器输出能量高,小而坚固,在激光加工、激光武器等方面有重要应用。

激光调Q 的基本原理

调Q技术就是通过某种方法使腔的Q值随时间按一定程序变化的技术。在泵浦开始时使腔处在低Q值状态,即提高振荡阈值,使振荡不能生成,上能级的反转粒子数就可以大量积累,当积累到最大值(饱和值)时,突然使腔的损耗减小,Q值突增,激光振荡迅速建立起来,在极短的时间内上能级的反转粒子数被消耗,转变为腔内的光能量,在腔的输出端以单一脉冲形式将能量释放出来,于是就获得峰值功率很高的巨脉冲激光输出。

下面简述电光晶体调Q的工作原理。YAG晶体在氙灯的光泵下发射自然光,通过偏振棱镜后,变成沿x方向的线偏振光,若调制晶体上未加电压,光沿光轴通过晶体,其偏振状态不发生变化,经全反射镜反射后,再次(无变化的)通过调制晶体和偏振棱镜,电光Q开关处于“打开”状态。如果在调制晶体上施加电压,由于纵向电光效应,当沿x方向的线偏振光通过晶体后,经全反镜反射回来,再次经过调制晶体,偏振面相对于入射光偏转了900,偏振光不能再通过偏振棱镜,Q开关处于“关闭”状态。如果再氙灯敢开始点燃时,事先再调制晶体上加电压,使谐振腔处于“关闭”的低Q状态,阻断激光振荡形成。待激光上能级反转的粒子数积累到最大值时,突然撤去晶体上的电压,使激光器瞬间处于高Q值状态,产生血崩式的激光振荡,就可输出一个巨脉冲。

四、如何设计固体激光器?

设计固体激光器,需要考虑以下6个方面:

1.如何选择激光介质?(就是你做一台激光器选择怎样的介质,比如是Nd:YAG 还是Nd:YLF 或者是Nd:YVO4,如果你要求单脉冲能量高重复频率较低的话就选择Dd:YLF 为好,如果需要选择单脉冲能量高而重复频率低的话最好选择Nd:YVO4,当然Nd:YAG 虽然两者都能,但是他也有其局限性;同时也还要考虑现在这些介质实验室和产品分别能做到多大功率);

2.泵浦结构如何选择?(泵浦结构主要包括端泵、侧泵、面泵、等等,那么选择这些结构的理由又分别是什么呢?考虑那些因素呢?)

3.冷却方式如何选择?(这个问题需要结合泵浦结构进行讨论,因为他限制了泵浦结构,是水冷还是风冷,是空气自然冷却还是用TEC 进行冷却或者用热管进行冷却,你见过那些冷却方式,最好能提供参考文献)

4.腔结构如何选择?(腔大体上分稳定腔和非稳定腔,那么选择何种腔结构的原因分别是什么呢?每一种腔结构又包括具体很多结构,比如稳定腔又包括很多中,比如共焦、共心、平凹等等,选择的理由又是什么呢?对腔设计还要考虑热透镜效用的补偿,那么如何进行热透镜补偿呢?)

5.如何进行选模?(模式的选择我们大体可以分为两类,一类是横模的选择,另一类是纵模的选择,那么选择横模就设计到如何方式光阑,光阑放置在什么位置,这两者又与腔结构和腔长有关系,因为选择横模是依靠不同的模式具有不同的衍射损耗而实现的;而单纵模的选择就包括插入布鲁斯特片、光栅、棱镜、双折射波片、标准具等方法;那么这些方法各有什么有缺点呢?我没如何来选取这些方法呢?)

6.整体结构如何选择?(这儿的整体结构主要指就仅仅一个振荡器还是利用MOPA 结构,如果使用MOPA 结构,那么要使用多少级,级间效用怎么消除)

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