激光器一般包括三个部分。
1、激光工作介质
激光的产生必须选择合适的工作介质,可以是气体、液体、固体或半导体。在这种介质中可以实现粒子数反转,以制造获得激光的必要条件。显然亚稳态能级的存在,对实现粒子数反转世非常有利的。产生的激光波长包括从真空紫外道远红外,非常广泛。
2、激励源
为了使工作介质中出现粒子数反转,必须用一定的方法去激励原子体系,使处于上能级的粒子数增加。一般可以用气体放电的办法来利用具有动能的电子去激发介质原子,称为电激励;也可用脉冲光源来照射工作介质,称为光激励;还有热激励、化学激励等。
3、谐振腔
有了合适的工作物质和激励源后,可实现粒子数反转,但这样产生的受激辐射强度很弱,无法实际应用。于是人们就想到了用光学谐振腔进行放大。所谓光学谐振腔,实际是在激光器两端,面对面装上两块反射率很高的镜。
一块几乎全反射,一块光大部分反射、少量透射出去,以使激光可透过这块镜子而射出。被反射回到工作介质的光,继续诱发新的受激辐射,光被放大。因此,光在谐振腔中来回振荡,造成连锁反应,雪崩似的获得放大,产生强烈的激光,从部分反射镜子一端输出。
激光器的种类虽然很多,但制造原理基本相同,大多由激励系统,激光物质和光学振腔三部分组成。
激励系统是产生光、电、化学能的装置。激励系统提供能量,使激光物质里的大多数电子吸收能量跳到原子的外层轨道上去,为以后放出激光创造条件。现在使用的激励手段主要有光照、通电、化学反应等。
扩展资料:
根据工作物质和激光器运转条件的不同,可以采取不同的激励方式和激励装置,常见的有以下四种。
①光学激励(光泵)。是利用外界光源发出的光来辐照工作物质以实现粒子数反转的,整个激励装置,通常是由气体放电光源(如氙灯、氪灯)和聚光器组成,这种激励方式也称作灯泵浦。
②气体放电激励。是利用在气体工作物质内发生的气体放电过程来实现粒子数反转的,整个激励装置通常由放电电极和放电电源组成。
③化学激励。是利用在工作物质内部发生的化学反应过程来实现粒子数反转的,通常要求有适当的化学反应物和相应的引发措施。
④核能激励。是利用小型核裂变反应所产生的裂变碎片、高能粒子或放射线来激励工作物质并实现粒子数反转的。
除自由电子激光器外,各种激光器的基本工作原理均相同。产生激光的必不可少的条件是粒子数反转和增益大于损耗,所以装置中必不可少的组成部分有激励(或抽运)源、具有亚稳态能级的工作介质两个部分。
激励是工作介质吸收外来能量后激发到激发态,为实现并维持粒子数反转创造条件。激励方式有光学激励、电激励、化学激励和核能激励等。工作介质具有亚稳能级是使受激辐射占主导地位,从而实现光放大。
激光器中常见的组成部分还有谐振腔,但谐振腔( 见光学谐振腔)并非必不可少的组成部分,谐振腔可使腔内的光子有一致的频率、相位和运行方向,从而使激光具有良好的方向性和相干性。
而且,它可以很好地缩短工作物质的长度,还能通过改变谐振腔长度来调节所产生激光的模式(即选模),所以一般激光器都具有谐振腔。
参考资料:百度百科--激光器
激光器的结构
激光器一般包括三个部分。1、激光工作介质 激光的产生必须选择合适的工作介质,可以是气体、液体、固体或半导体。在这种介质中可以实现粒子数反转,以制造获得激光的必要条件。显然亚稳态能级的存在,对实现粒子数反转世非常有利的。现有工作介质近千种,可产生的激光波长包括从真空紫外道远红外,非常广泛。...
激光器主要有几部分组成?各自的用处是什么?
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...
激光器的结构是什么?
按工作介质分,激光器可分为气体激光器、固体激光器、半导体激光器和染料激光器4大类。近来还发展了自由电子激光器,大功率激光器通常都是脉冲式输出。
激光的基本结构三部分
激光器的基本结构由三个关键部分组成,具体介绍如下:1. 激光工作介质 激光的产生依赖于适当的工作介质,这可以是气体、液体、固体或半导体。在这种介质中,粒子数反转得以实现,从而满足了生成激光的条件。亚稳态能级的存在对于实现粒子数反转至关重要。目前,可供选择的工作介质接近千种,能够产生的激光波...
光纤激光器结构光纤激光器分类详解
光纤激光器结构分类1.按照光纤材料的种类,光纤激光器可分为:(1)晶体光纤激光器。工作物质是激光晶体光纤,主要有红宝石单晶光纤激光器和nd3+:YAG单晶光纤激光器等。(2)非线性光学型光纤激光器。主要有受激喇曼散射光纤激光器和受激布里渊散射光纤激光器。(3)稀土类掺杂光纤激光器。光纤的基质材料是...
激光器的工作原理及组成部分是什么?
激光工作物质是实现粒子数反转并产生激光的关键,包括固体、气体、半导体和液体等多种类型。其选择需满足能级结构和跃迁特性的要求,以实现大程度的粒子数反转并保持反转状态。激励抽运系统根据不同工作物质和运行条件,采用不同的方式,如光泵浦、气体放电、化学反应或核能激发,为实现粒子数反转提供持续的...
激光器原理图解
▲FP是多纵模激光器 ▲DFB是单纵模激光器 DFB的RWG与BH结构 DFB激光器应用广泛,常用的RWG结构,与BH结构 ▲紫色是波导结构 RWG,脊波导,上图紫色是波导设计,工艺简单 BH,异质掩埋,掩埋的是有源层,工艺复杂 为什么要掩埋?RWG结构的有源层是下图这样 脊型波导,再通过两侧折射率差,将光场压缩...
激光器是如何工作的
这个问题有些不准确。激光切割机的激光头结构如下:从上到下,激光头内部的镜片依次是:准直镜、聚焦镜、保护镜。准直镜:经过聚焦镜之后聚焦光斑的面积相比于从刚从能量光纤出的点光的面积大一倍,能量密度是原来的1\/2。聚焦镜:利用激光束的能量进行切制,必须把激光器射山的原始光束经过透镜聚焦,...
激光原理与激光器结构分类
增益介质:需要具有能级结构,便于电子跃迁并产生受激辐射。泵浦源:如YAG激光器的氙灯,提供能量使电子从低能级跃迁至高能级。谐振腔:确保激光的稳定振荡,控制光的传播和频率选择性放大。激光器主要分为两类:按增益介质分,如二氧化碳、YAG、光纤和半导体激光器;按能量作用形式分,有脉冲、准连续和连续...
在激光器的结构中,发射激光的材料是
在激光器的结构中,发射激光的材料被称为激光介质或激活介质。激光介质通常是一种能够通过受激辐射产生激光的物质。具体选择的激光介质取决于所需的激光波长、功率要求和应用领域。固体激光介质:例如,固体激光介质可以使用掺杂有稀土离子(例如Nd3+、Er3+等)的晶体或玻璃。这些稀土离子在受到电磁辐射或光...