激光器的激勵裝置作用

❸ 激光的作用

激光
laser light

基於受激輻射光放大原理產生的相干輻射。激光具有如下特點：①定向性好。激光的發散立體角極小，一般在10-5～10-8 球面度范圍內 。激光的高度定向性意味著激光能量集中在很窄的光束薯槐中。②亮度高。普通光源的亮度很低，太陽的亮度約為103 瓦／（厘米2·球面度），而大功率激光器的亮度高達1010～1017瓦／（厘米2·球面度 ）。③單色性好。激光的單色性通常用v／Δv 來表徵，v 為激光譜線中心的頻率，Δv為譜線頻寬，較好的激光器 v／Δv可達1010～1013。單色性好亦即時間相乾性好。④空間相乾性好。普通光源的空間相乾性很差，光程差為波長的數千倍時，已不出現干涉現象；而激光幾乎整個波場空間都是相乾的。

激光裝置發出的激光

利用激光的定向性好和高亮度，在測距、雷達、光纖通信、醫學、機械加工（焊接、切割、鑽孔等）、導彈制導和核聚變試驗等方面廣泛應用。激光的高強度使光譜學取得了突破性進展，開拓了新的研究領域；激光引起的非線性效應開創了非線性光學這一新領域。激光的極好的單色性為精密測量長度提供了十分有利的光源。可利用單色性好發展了光波的拍頻技術，可測量極緩慢的速度（約 1微米／ 秒）和角速度（約10-1弧度 ／秒）。具有良好相乾性的激光出現後 ，全息術得以進入實用階段並迅速應用於各個領域。在相干光信息處理領域，激光器已成為必不可少的光源。

激光材料
laser material

把各種泵浦（電、光、射線）能量轉換成激光的材料 。激光器的工作物質。激光材料主要是凝聚態物質，以固體激光物質為主。固體激光材料分為兩類。一類是以電激勵為主的半導體激光材料，一般採用異質結構，由半導體薄膜組成，用外延方法和氣相沉積方法製得。根據激光波長的不同，採用不同摻雜半導體材料 。通常在可見光區域 ，以族化合物半導體為主；在近紅外區域，以族化合物半導體為主；在中紅外區域以Ⅳ-Ⅵ 族化合物半導體為主 。另一類是通過分立發光中心吸收光泵能量後轉換成激光輸出的發光材料。這類材料以固體電介質為基質，分為晶體和非晶態玻璃兩種。激光晶體中的激活離子處於有序結構的晶格中，玻璃中的激活離子處於無序結構的網路中。常用的這類激光材料以氧化物和氟化物為主，如硅酸鹽玻璃、磷酸鹽玻璃、氟化物玻璃、氧化鋁晶體、釔鋁石榴石晶體、氟化釔鋰等。氧化物材料具有良好的物理性質，如高的硬度、機械強度和良好的化學穩定性；氟化物材料具有低的聲子頻率、寬的光譜透過范圍和高的發光量子效率。

激光測距
laser distance measuring

以激光器作為光源進行測距。根據激光工作的方式分為連續激光器和脈沖激光器。氦氖、氬離子、氪鎘等氣體激光器工作於連續輸出狀態，用於相位式激光測距；雙異質砷化鎵半導體激光器，用於紅外測距；紅寶石、釹玻璃等固體激光器，用於脈沖式激光測距。激光測距儀由於激光的單色性好、方向性強等特點，加上電子線路半導體化集成化，與光電測距儀相比，不僅可以日夜作業、而且能提高測距精度 ，顯著減少重量和功耗，使測量到人造地球衛星、月球等遠目標的距離變成現實。

激光唱片
laser disc

用激光刻錄方法記錄音頻信號的圓形薄片載音體。激光數字唱片又稱緻密唱片和小型唱片。激光錄放音是20世紀70年代末期唱片向數字化方向發展的成果。激光數字唱片直徑120毫米，單面錄音，可放唱1小時立體聲節目，動態范圍為90分貝。這種記錄密度極高的聲跡是由激光束按信號編碼刻錄的小坑和坑間平面組成的。它們分別代表二進制的 0和 1。唱片在重放時，用激光束掃描拾取二進制數碼，整個放音設備採用十分精密的伺服控制系統來保證循跡良好。激光唱片已可擦除舊信號重新記錄。由於激光唱片的記錄密度大，重放音質好，體積小、易保存等優點，它正逐步取代普通唱片和磁帶成為未來音頻信號的主要載體。

激光地球動力學衛星
Laser Geodynamic Satellite

美國發射的激光測地衛星 。英文縮寫是 Lageos 。它的主要任務是驗證與地震有關的一些課題：測定地薯晌球板塊運動；測量地球自轉和極移；考察地震發生機制；觀測陸潮與地球的關系；配合1975年4 月10 日發射的海洋地球動力學實驗衛星3號（840千米高度的近圓軌道，傾角114.96° ) ，為評定大陸漂移學說提供資料。衛星於數手友1976年5月4日發射，作為精確測地的恆定參考點。它長期保持在高度約5800千米、傾角110°、周期225.4分鍾的較為穩定的軌道上，對引起地震的微小地殼運動進行測量。衛星為鋁制球形體，直徑 0.6 米 ，重410千克。衛星表面裝有426塊激光反射鏡，用以反射從地球站發射的激光束。有10多個國家參加全球動力學觀測研究。多地震國家已相繼建立起激光跟蹤站 ，初期測距精度約為 5厘米，1980年提高到2厘米，時間測量精度達 10-8～10-9秒 。用於地球站的 激光器是釹 釔鋁石榴石晶體 ， 激光脈沖寬度0.2 毫微秒 。地球站對衛星的仰角超過20°時即可獲得數據，衛星過頂時可獲得最佳數據，處於低仰角時測量受大氣干擾較嚴重。衛星測量證明，美國主要地震帶加利福尼亞州聖安德烈斯斷層的位移比歷史記錄的活動期約快50％。利用衛星觀測的結果將能逐步建立全球精確的地震模型和繪制全球地震圖。
激光告警器
laser warning equipment

設置在坦克、艦艇、飛機等武器裝備上，用於探測、報知敵方激光武器、激光制導武器、激光雷達 、激光測距機等的被動偵察裝備。又稱激光報警器。20世紀70年代初開始研製，尚處在實驗階段。僅有少數型號裝備部隊 ，如美國裝備於直升機上的AN／AVR-2型激光告警器 。激光告警器通常由掃描天線、激光監別器、探測器、放大器、微處理機、指令控制器、報警顯示器等組成。它是根據激光的相干特性，在激光束變成電信號之前加激光鑒別器，以鑒別信號是否由激光源發出的，再根據干涉條紋分布和出現的時間，確定激光的波長、脈寬、光強等參數，然後經放大器送入微處理機進行分析和處理。最後，一路以聲、光形式發出報警信號；一路通知干擾對抗系統。
激光光譜
laser spectra

以激光為光源的光譜技術。與普通光源相比，激光光源具有單色性好、亮度高、方向性強和相乾性強等特點，是用來研究光與物質的相互作用，從而辨認物質及其所在體系的結構、組成、狀態及其變化的理想光源。激光的出現使原有的光譜技術在靈敏度和解析度方面得到很大的改善。由於已能獲得強度極高、脈沖寬度極窄的激光，對多光子過程、非線性光化學過程以及分子被激發後的弛豫過程的觀察成為可能，並分別發展成為新的光譜技術。激光光譜學已成為與物理學、化學、生物學及材料科學等密切相關的研究領域。
可調（諧）激光光源實際上是一台可調諧激光器，又稱波長可變激光器或調頻激光器。它所發出的激光，波長可連續改變，是理想的光譜研究用光源，可調激光器的波長范圍在真空紫外的118.8納米至微波的 8.3 毫米之間 。可調激光器分為連續波和脈沖兩種，脈沖激光的單色性比一般光源好，但其線寬不能低於脈寬的倒數值，解析度較低。用連續波激光器作光源時，解析度可達到10-9（線寬＜1兆赫）。
常見的激光光譜包括以下幾種：
①吸收光譜。激光用於吸收光譜，可取代普通光源，省去單色器或分光裝置。激光的強度高，足以抑制檢測器的雜訊干擾，激光的準直性有利於採用往復式光路設計，以增加光束通過樣品池的次數。所有這些特點均可提高光譜儀的檢測靈敏度。除去通過測量光束經過樣品池後的衰減率的方法對樣品中待測成分進行分析外，由於激光與基質作用後產生的熱效應或電離效應也較易檢測到，以此為基礎發展而成的光聲光譜分析技術和激光誘導熒光光譜分析技術已獲得應用。利用激光誘導熒光、光致電離和分子束光譜技術的配合，已能有選擇地檢測出單個原子的存在。
②熒光光譜。高強度激光能夠使吸收物種中相當數量的分子提升到激發量子態。因此極大地提高了熒光光譜的靈敏度 。 以 激光為光源的熒光光譜適用於超低濃度樣品的檢測，例如用氮分子激光泵浦的可調染料激光器對熒光素鈉的單脈沖檢測限已達到10-10摩爾／升，比用普通光源得到的最高靈敏度提高了一個數量級。
③拉曼光譜。激光使拉曼光譜獲得了新生，因為激光的高強度極大地提高了包含雙光子過程的拉曼光譜的靈敏度 、解析度和實用性。為了進一步提高拉曼散射的強度，最近又研究出兩種新技術，即共振拉曼光譜法和相關反斯托克斯拉曼光譜法（CARS），使靈敏度得到更大的提高，但尚未成為常規的分析方法。
④高分辨激光光譜。激光對高分辨光譜的發展起很大作用，是研究原子、分子和離子結構的有力工具，可用來研究譜線的精細和超精細分裂、塞曼和斯塔克分裂、光位移、碰撞加寬、碰撞位移等效應。
⑤時間分辨激光光譜。能輸出脈沖持續時間短至納秒或皮秒的高強度脈沖激光器，是研究光與物質相互作用時瞬態過程的有力工具 ，例如 ，測定激發態壽命以及研究氣 、液、固相中原子、分子和離子的弛豫過程。
激光晶體
laser crystal

可將外界提供的能量通過光學諧振腔轉化為在空間和時間上相乾的具有高度平行性和單色性激光的晶體材料。是晶體激光器的工作物質。激光晶體由發光中心和基質晶體兩部分組成。大部分激光晶體的發光中心由激活離子構成，激活離子部分取代基質晶體中的陽離子形成摻雜型激光晶體。激活離子成為基質晶體組分的一部分時，則構成自激活激光晶體。
激光晶體所用的激活離子主要為過渡族金屬離子和三價稀土離子。過渡族金屬離子的光學電子是處於外層的3d電子，在晶體中這種光學電子易受到周圍晶場的直接作用，所以在不同結構類型的晶體中，其光譜特性有很大差異。三價稀土離子的4f電子受到5s和5p外層電子的屏蔽作用，使晶場對其作用減弱，但晶場的微擾作用使本來禁戒的4f電子躍遷成為可能，產生窄帶的吸收和熒光譜線。所以三價稀土離子在不同晶體中的光譜不像過渡族金屬離子變化那麼大。
激光晶體所用的基質晶體主要有氧化物和氟化物。作為基質晶體除要求其物理化學性能穩定，易生長出光學均勻性好的大尺寸晶體，且價格便宜，但要考慮它與激活離子間的適應性，如基質陽離子與激活離子的半徑、電負性和價態應盡可能接近。此外，還要考慮基質晶場對激活離子光譜的影響。對於某些具有特殊功能的基質晶體，摻入激活離子後能直接產生具有某種特性的激光，如在某些非線性晶體中，激活離子產生激光後通過基質晶體能直接轉換成諧波輸出。
激光雷達
laser radar

用激光器作為輻射源的雷達。激光雷達是激光技術與雷達技術相結合的產物 。由發射機 、天線 、接收機 、跟蹤架及信息處理等部分組成。發射機是各種形式的激光器，如二氧化碳激光器、摻釹釔鋁石榴石激光器、半導體激光器及波長可調諧的固體激光器等；天線是光學望遠鏡；接收機採用各種形式的光電探測器，如光電倍增管、半導體光電二極體、雪崩光電二極體、紅外和可見光多元探測器件等。激光雷達採用脈沖或連續波2 種工作方式 ，探測方法分直接探測與外差探測。
激光雷達在軍事上可用於對各種飛行目標軌跡的測量 。如對導彈和火箭初始段的跟蹤與測量，對飛機和巡航導彈的低仰角跟蹤測量 ，對 衛星的 精密定軌等 。激光雷達與紅外、電視等光電設備相結合，組成地面、艦載和機載的火力控制系統，對目標進行搜索、識別、跟蹤和測量。由於激光雷達可以獲取目標的三維圖像及速度信息，有利於識別隱身目標。激光 雷達可以對大氣進行監測 ，遙 測大氣中的污染和毒劑，還可測量大氣的溫度、濕度、風速、能見度及雲層高度。
激光錄像
laser recording

通過光調制器用激光束把經過編碼的圖像和聲音信息記錄到圓形薄片載體上的過程 。用音頻信號對已調頻的視頻信號進行限幅，通過光調制器用激光束把這樣的信號刻到原盤上，構成小坑列，用以記錄經過調制的視頻信號與音頻信號。小坑在盤上呈螺旋形自內向外排列。然後用制好的原盤製造唱片的壓模，唱片材料為透明聚氯乙烯塑料，為了能反射激光束，成形後蒸鍍上鋁層，再加上一層保護膜，最後把兩張這樣的唱片背靠背地膠合在一起，成為雙面唱片。激光式電視唱機的氦氖激光器發出激光束，通過物鏡照到唱片刻有小坑的紋跡上，小坑內蒸鍍的鋁層將激光束反射回來時，因衍射而產生光強度調制，進入光敏二極體後產生相應的電信號。激光電視錄像技術用途廣泛，不僅可以用來記錄電視信號 ，還可成為具有高記錄密度，便於檢索的計算機系統中的一部分。激光錄像的發展方向是提高記錄密度 ，縮小唱片尺寸 ，使唱片能隨錄隨放和抹去重錄。
激光器
laser

能發射激光的裝置。1954年製成了第一台微波量子放大器，獲得了高度相乾的微波束。1958年 A.L.肖洛和C. H.湯斯把微波量子放大器原理推廣應用到光頻范圍，並指出了產生激光的方法。1960 年 T. H.梅曼等人製成了第一台紅寶石激光器。1961年A.賈文等人製成了氦氖激光器。1962年R.N.霍耳等人創制了砷化鎵半導體激光器。以後，激光器的種類就越來越多。按工作介質分，激光器可分為氣體激光器、固體激光器、半導體激光器和染料激光器 4 大類。近來還發展了自由電子激光器，其工作介質是在周期性磁場中運動的高速電子束 ，激光波長可覆蓋從微波到X射線的廣闊波段 。按工作方式分，有連續式、脈沖式、調 Q 和超短脈沖式等幾類。大功率激光器通常都是脈沖式輸出。各種不同種類的激光器所發射的激光波長已達 數 千 種 ， 最長的波長為微波波段的0.7毫米，最短波長為遠紫外區的 210埃，X射線波段的激光器也正在研究中。
除自由電子激光器外，各種激光器的基本工作原理均相同，裝置的必不可少的組成部分包括激勵（或抽運 ）、具有亞穩態能級的工作介質和諧振腔（ 見光學諧振腔） 3 部分。激勵是工作介質吸收外來能量後激發到激發態，為實現並維持粒子數反轉創造條件。激勵方式有光學激勵、電激勵、化學激勵和核能激勵等。工作介質具有亞穩能級是使受激輻射佔主導地位，從而實現光放大。諧振腔可使腔內的光子有一致的頻率、相位和運行方向，從而使激光具有良好的定向性和相乾性。
激光誘導化學反應
laser inced chemical reaction

在常溫常壓下不能進行但在激光的照射下可被誘發的化學反應。激光具有單色性、高強度和短脈寬等優越性能，是誘發光化學反應最理想的光源。激光誘導化學反應主要是指激光光解反應以及由光解碎片引起的後續化學反應，例如 ，激光光解可以產生自由基或原子，所產生的自由基又可以誘發鏈鎖反應。用各種波長激光（紅外、可見、紫外）誘發的化學反應大約有幾百種。根據波長的不同，激光誘發化學反應的機理也不相同，一般可分為兩類：①紅外激光誘導化學反應。這類反應的特點是反應物分子被提升到振動激發態 ，屬於這一類反應的有紅外敏化反應、振動異構化反應、紅外異相催化反應、紅外誘導鏈反應、紅外光解范德華分子反應以及紅外多光子離解反應。20世紀70年代發現了多光子紅外離解現象，尤其是多原子分子，只要分子的基頻或泛頻頻率與激光頻率相等，就有可能發生多光子離解反應，這是激光誘導化學反應的一個新領域，紅外多光子離解反應要求激光必須有足夠高的強度（至少108瓦／平方厘米）。
紅外激光誘導化學反應中，激光的作用不是簡單的熱作用，而是紅外光子同分子內的特定鍵或振動膜之間發生共振耦合。因此，紅外激光誘導化學反應是一種定向的、低反應活化能的快速過程，具有高度的選擇性。以三氯化硼分子為例，該分子的v3（955cm-1），相應於反對稱伸縮振動。當用低功率的二氧化碳紅外激光（λ＝10.55微米)輻照含有BCl3分子的混合氣體時，將誘發化學反應。如混合氣體為BCl3 ＋H2S，常溫常壓下不發生反應。在激光輻照時，使B—Cl 鍵被激發，並發生以下反應過程：

3BCl2SH→（BClS）3＋3HCl
（BClS）3→B2S3＋BCl3
②紫外或可見激光光解反應。在這類反應中反應物分子被激發至電子激發態 。 因為絕大多數分子的離解能在 60 ～752.4千焦／摩爾或3～7電子伏之間，這就需要波長為400～140納米的紫外光輻照才行 。原則上講 ，只要選擇合適波長的激光，任何分子都能被光解，對同一分子來說，不同波長的激光輻照時有可能按不同的方式光解。例如，激光法生產氯乙烯（C2H3Cl）：
C2H4ClC2H4Cl·＋Cl·
C2H4Cl2＋Cl·→C2H3Cl2·＋HCl
C2H3Cl2·C2H3Cl＋Cl·這是一個紫外激光誘導的自由基鏈反應，關鍵是二氯乙烷被準分子激光光解所引發。激光誘導化學反應已用於10餘種同位素的分離。
激光釉化
laser glazing

材料表面改性工藝。又稱激光上釉。利用功率密度很高（105～107瓦／ 平方厘米 ）的激光束在很短時間內作用於材料表面，使材料表面迅速熔化 ，然後通過材料基體的激冷作用（冷卻速度105～109K／s ）使表面熔化層形成一層微晶或非晶層，即釉化層。釉化層的厚度一般在0.5～100μm 范圍內。激光釉化現僅用於鑄鐵、碳素鋼、合金鋼、高溫合金等金屬材料。激光釉化後的材料表面，其組織成分較均勻，除出現微晶或非晶外，還可出現新的亞穩相，從而使材料表面具有優異的電磁、化學和機械性能，如高硬度、良好的塑性及耐蝕性和耐磨性等。激光釉化主要用於材料表層防護和獲得材料表層特殊冶金組織。
激光照排系統
laser scanning phototypesetting system

20 世紀70 年代出現的排版系統 。激光掃描成像型照排系統的簡稱。由輸入、電子計算機信息處理和激光掃描記錄3 個部分組成。輸入部分可以用紙帶或軟磁碟等 ，也可接受由通信系統的輸入。信息處理部分由操作控制台、電子計算機和硬磁碟驅動器組成，按照輸入代碼和操作控制指令，完成控制、編排、拼排和曝光 4 個主要程序，並對整機起著控制、指揮、調度和監視的作用。激光掃描記錄部分由激光平面線掃描主機記錄經計算機處理後輸出的點陣字形信息。由氦�氖激光器輸出的激光束進入聲光調制器輸出的載有字元信息的一級光，作為記錄光束，經中性濾色片調整到各種感光膠片所適應的能量，再經擴束器使光束準直，然後投射到錐形多面轉鏡掃描器上反射出來；又經廣角聚焦透鏡在感光材料上形成光斑沿X向掃描，同時輸送機構帶動膠片作Y向位移，組合成文字圖像。其優點是激光束直線性好，解像力可達每厘米 400 線以上，字元清晰度高；排出的字元不是單個而是整版。
激光制導炸彈
laser guidance bomb

裝有激光制導裝置、能自動導向目標的炸彈。具有射程遠、命中精度高、威力大和較強的抗電子干擾能力。投射時，它是利用載機上的激光照射器，先向目標照射激光束，經目標反射後，由裝在炸彈頭部的激光導引頭接收，再經光電變換形成電信號，輸入炸彈控制艙，控制炸彈舵面偏轉，導引炸彈飛向目標。激光制導炸彈在普通氣象條件下捕獲目標率高，遇有雨、霧、灰塵、水時命中精度降低。
激光器可將普通的光線變成一道集中的強光。激光器的中心可能裝有類似紅寶石一樣的水晶，接觸到光時，水晶就會呈現多次反射，最後累積集中成一道強光。

在超級市場中，激光被用來閱讀物品包裝上的特殊代碼，這種刷價碼的方式可以減少人力，提高正確度。激光光線相當強，甚至可以被射到月球上，再折射回地球。

❹ 激光器主要由幾部分組成各自的用處是什麼

激光器一般由三個部分組成，固體激光器也不例外：
（1）.工作物質
這是激光器的核心，只有能實現能級躍遷的物質才能作為激光器的工作物質。目前，激光工作物質已有數千種，激光波長已由X光遠至紅外光。例如氦氖激光器中，通過氦原子的協助，使氖原子的兩個能級實現粒子數反轉；
（2）.激勵能源（光泵）
它的作用是給工作物質以能量，即將原子由低能級激發到高能級的外界能量。
通過強光照射工作物質而實現粒子數反轉的方法稱為光泵法。例如紅寶石激光器，是利用大功率的閃光燈照射紅寶石（工作物質）而實現粒子數反轉，造成了產生激光的條件。通常可以有光能源、熱能源、電能源、化學能源等。
（3）.光學共振腔
這是激光器的重要部件，其作用一是使工作物質的受激輻射連續進行；二是不斷給光子加速；三是限制激光輸出的方向。最簡單的光學共振腔是由放置在氦氖激光器兩端的兩個相互平行的反射鏡組成。當一些氖原子在實現了粒子數反轉的兩能級間發生躍遷，輻射出平行於激光器方向的光子時，這些光子將在兩反射鏡之間來回反射，於是就不斷地引起受激輻射，很快地就產生出相當強的激光。這兩個互相平行的反射鏡，一個反射率接近100%，即完全反射。另一個反射率約為98%，激光就是從後一個反射鏡射出的。激光器主要由三部分組成：工作物質、激勵能源、諧振腔（共振腔）。如圖：紅寶石激光器的基本結構。
——固體激光器一般採用光激勵源。工作物質多為摻有雜質元素的晶體或玻璃。最常見的固體激光器有紅寶石激光器、釹玻璃激光器、摻釹釔鋁石榴石激光器等，固體激光器輸出能量高，小而堅固，在激光加工、激光武器等方面有重要應用。
激光調Q
的基本原理
調Q技術就是通過某種方法使腔的Q值隨時間按一定程序變化的技術。在泵浦開始時使腔處在低Q值狀態，即提高振盪閾值，使振盪不能生成，上能級的反轉粒子數就可以大量積累，當積累到最大值（飽和值）時，突然使腔的損耗減小，Q值突增，激光振盪迅速建立起來，在極短的時間內上能級的反轉粒子數被消耗，轉變為腔內的光能量，在腔的輸出端以單一脈沖形式將能量釋放出來，於是就獲得峰值功率很高的巨脈沖激光輸出。
下面簡述電光晶體調Q的工作原理。YAG晶體在氙燈的光泵下發射自然光，通過偏振棱鏡後，變成沿x方向的線偏振光，若調制晶體上未加電壓，光沿光軸通過晶體，其偏振狀態不發生變化，經全反射鏡反射後，再次（無變化的）通過調制晶體和偏振棱鏡，電光Q開關處於「打開」狀態。如果在調制晶體上施加電壓，由於縱向電光效應，當沿x方向的線偏振光通過晶體後，經全反鏡反射回來，再次經過調制晶體，偏振面相對於入射光偏轉了900，偏振光不能再通過偏振棱鏡，Q開關處於「關閉」狀態。如果再氙燈敢開始點燃時，事先再調制晶體上加電壓，使諧振腔處於「關閉」的低Q狀態，阻斷激光振盪形成。待激光上能級反轉的粒子數積累到最大值時，突然撤去晶體上的電壓，使激光器瞬間處於高Q值狀態，產生血崩式的激光振盪，就可輸出一個巨脈沖

❺ 激光器的激勵方式有哪些

一般來說，激光器的激勵方式有以下這些：
1、光泵式激光器。指以光泵方式激勵的激光器，包括李逗幾乎是全部的固體激光器和液體激光器，以及少友沖數氣體激光器和半導體激光器。
2、電激勵式激光器。大部分氣體激光器均是採用氣體放電（直流放電、交流放電、脈沖放電、電子束注入）方式進行激勵，而一般常見的半導體激光器多是採用結電流注入方式進行激勵，某些半導體激光器亦可採用高能電子束注入方式激勵。
3、化學激光器。這是哪告賣專門指利用化學反應釋放的能量對工作物質進行激勵的激光器，反希望產生的化學反應可分別採用光照引發、放電引發、化學引發。
4、核泵浦激光器。指專門利用小型核裂變反應所釋放出的能量來激勵工作物質的一類特種激光器，如核泵浦氦氬激光器等。

❻ 激光器的原理是什麼

除自由電子激光器外，各種激光器的基本工作原理均相同。產生激光的必不可少的條件是粒子數反轉和增益大於損耗，所以裝置中必不可少的組成部分有激勵（或抽運）源、具有亞穩態能級的工作介質兩個部分。激勵是工作介質吸收外來能量後激發到激發態，為實現並維持粒子數反轉創造條件。激勵方式有光學激勵、電激勵、化學激勵和核能激勵等。工作介質具有亞穩能級是使受激輻射佔主導地位，從而實現光放大。激光器中常見的組成部分還有諧振腔，但諧振腔（ 見光學諧振腔）並非必不可少的組成部分，諧振腔可使腔內的光子有一致的頻率、相位和運行方向，從而使激光具有良好的方向性和相乾性。而且，它可以很好地縮短工作物質的長度，還能通過改變諧振腔長度來調節所產生激光的模式（即選模），所以一般激光器都具有諧振腔。激光工作物質，是指用來實現粒子數反轉並產生光的受激輻射放大作用的物質體系，有時也稱為激光增益媒質，它們可以是固體（晶體、玻璃）、氣體（原子氣體、離子氣體、分子氣體）、半導體和液體等媒質。對激光工作物質的主要要求，是盡可能在其工作粒子的特定能級間實現較大程度的粒子數反轉，並液悉春使這種反轉在整個激光發射作用過陸褲程中盡可能有效地保持下去；為此，要求工作物質具有合適的能級結構和躍遷特性。激勵抽運系統，是指為使激光工作物質實現並維持粒子數反轉而提供能量來源的機構或裝置。根據工作物質和激光器運轉條件的不同，可以採取不同的激勵方式和激勵裝置，常見的有以下四種。①光學激勵(光泵)。是利用外界光源發出的光來輻照工作物質以實現粒子數反轉的，整個激勵裝置，通常是由氣體放電光源（如氙燈、氪燈）和聚光器組成，這種激勵方式也稱作燈泵浦。②氣體放電激勵。是利用在氣體工作物質內發生的氣體放電過程來實現粒子數反轉的，整個激勵裝置通常由放電電極和放電電源組成。③化學激勵。是利用在工作物質內部發生的化學反應過程來實現粒子數反轉的，通常要求有適當的化學反應物和相應的引發措施。④核能激勵。是利用小型核裂變反應所產生的裂變碎片、高能粒子或放射線來激勵工作物質並實現粒子數反轉的。光學共振腔，通常是由具有一定幾何形狀和光學反射特性的兩塊反射鏡按特定的方式組合而成。作用為：①提供光學反饋能力，使受激輻射光子在腔內多次往返以形成相乾的持續振盪。②對腔內往返振盪光束的方向和頻率進行限制，以確保輸出激光具有一定的定向性和單色性。共振腔作用①，是由通常組成腔的兩個反射鏡的幾何形狀（反射面曲率半徑）和相對組合方式所決定；而作用②，則是由給定共鬧耐振腔型對腔內不同行進方向和不同頻率的光，具有不同的選擇性損耗特性所決定的。分類，激光器的種類是很多的。下面，將分別從激光工作物質、激勵方式、運轉方式、輸出波長范圍等幾個方面進行分類介紹。想了解更多相關信息，可以咨詢重慶啟豐激光設備有限公司，謝謝！

❼ 簡訴半導體激光器的構成及各部分作用

半導體激光器是用半導體材料作為工作物質的激光器，由於物質結構上的差異，不同種類產生激光的具體過程比較特殊。常用工作物質有砷化鎵（GaAs）、硫化鎘（CdS）、磷化銦(InP)、硫化鋅(ZnS)等。激勵方式有電注入、電子束激勵和光泵浦三種形式。 半導體激光器件，可分為同質結、單異質結、雙異質結等幾種。同質結激光器和單異質結激光器在室溫時多為脈沖器件，而雙異質結激光器室溫時可實現連續工作。

半導體激光器是以一定的半導體材料做工作物質而產生激光的器件。.其工作原理是通過一定的激勵方式，在半導體物質的能帶（導帶與價帶）之間，或者半導體物質的能帶與雜質（受主或施主）能級之間，實現非平衡載流子的粒子數反轉，當處於粒子數反轉狀態的大量電子與空穴復合時，便產生受激發射作用。半導體激光器的激勵方式主要有三種，即電注入式，光泵式和高能電子束激勵式。電注入式半導體激光器，一般是由砷化鎵（GaAs）、硫化鎘（CdS）、磷化銦(InP)、硫化鋅(ZnS)等材料製成的半導體面結型二極體，沿正向偏壓注入電流進行激勵，在結平面區域產生受激發射。光泵式半導體激光器，一般用N型或P型半導體單晶（如GaAS,InAs,InSb等）做工作物質，以其他激光器發出的激光作光泵激勵.高能電子束激勵式半導體激光器，一般也是用N型或者P型半導體單晶(如PbS,CdS,ZhO等)做工作物質，通過由外部注入高能電子束進行激勵。在半導體激光器件中，性能較好，應用較廣的是具有雙異質結構的電注入式GaAs二極體激光器。

半導體激光器的核心發光部分為激光二極體，是由p型和n型半導體構成的pn結管芯，當注入pn結鋒正凳的少數載流子與多數載流子復合時，就會發出可見光，紫外光或近紅外光。但pn結區發出的光子是非定向的，即向各個方向發射有相同的幾率，因此，並不是管芯產生的所有光都可以釋放出來，這主要取決於半導體材料質量、管芯結構及幾何形狀、封裝內部結構與包封材料，應用要求提高半導體激光器的內、外部量子效率。常規Φ5mm型半導體激光器封裝是將邊長0.25mm的正方形管芯粘結或燒結在引線架上，管芯的正極通過球形接觸點與金絲，鍵合為內引線與一條管腳相連，負極通過反射杯和引線架的另一管腳相連，然後其頂部用環氧樹脂包封。反射杯的作用是收集管芯側面、界面發出的光，向期望的方向角內發射。頂部包封的環氧樹脂做成一定形狀，有這樣幾種作用：保護管芯等不受外界侵蝕；採用不同的形狀和材料性質（摻或不摻散色劑），起透鏡或漫射透鏡功能，控制光的發散角；管芯折射率與空氣折射率相關太大，致使管芯內部的全反射臨界清蔽角很小，其有源層產生的光只有小部分被取出，大部分易在管芯內部經多次反射而被吸收，易發生全反射導致過多光損失，選用相應折射率的環氧樹脂作過渡，提高管芯的光出射效率。用作構成管殼的環氧樹脂須具有耐濕性，絕緣性，機械強度，對管芯發出光的折射率和透射率高。選擇不同折射率的封裝材料，封裝幾何形狀對光子逸出效率的影響是不同的，發光強度的角分布也與管芯結構、光輸出方式、封裝透鏡所用材質和形狀有關。若採用尖形樹脂透鏡，可使光集中到半導體激光器的軸線方向，相應的視角較小；如果頂部的樹脂透鏡為圓形或平面型，其相應視角將增大。

核心零件激光二極體：

❽ 四種激光器的工作原理分別是什麼

激光器是能發射激光的裝置。1954年製成了第一台微波量子放大器，獲得了高度相乾的微波束。1958年A.L.肖洛和C.H.湯斯把微波量子放大器原理推廣應用到光頻范圍，並指出了產生激光的方法。1960年T.H.梅曼等人製成了第一台紅寶石激光器。1961年A.賈文等人製成了氦氖激光器。1962年R.N.霍耳等人創制了砷化鎵半導體激光器。以後，激光器的種類就越來越多。按工作介質分，激光器可分為氣體激光器、固體激光器、半導體激光器和染料激光器4大類。近來還發展了自由電子激光器，其工作介質是在周期性磁場中運動的高速電子束，激光波長可覆蓋從微波到X射線的廣闊波段。按工作方式分，有連續式、脈沖式、調Q和超短脈沖式等幾類。大功率激光器通常都是脈沖式輸出。各種不同種類的激光器所發射的激光波長已達數千種，最長的波長為微波波段的0.7毫米，最短波長為遠紫外區的210埃，X射線波段的激光器也正在研究中。

激光工作物質 是指用來實現粒子數反轉並產生光的受激輻射放大作用的物質體系，有時也稱為激光增益媒質，它們可以是固體（晶體、玻璃）、氣體（原子氣體、離子氣體、分子氣體）、半導體和液體等媒質。對激光工作物質的主要要求，是盡可能在其工作粒子的特定能級間實現較大程度的粒子數反轉，並使這種反轉在整個激光發射作用過程中盡可能有效地保持下去；為此，要求工作物質具有合適的能級結構和躍遷特性。

除自由電子激光器外，各種激光器的基本工作原理均相同，裝置的必不可少的組成部分包括激勵（或抽運）、具有亞穩態能級的工作介質和諧振腔（ 見光學諧振腔）3部分。激勵是工作介質吸收外來能量後激發到激發態，為實現並維持粒子數反轉創造條件。激勵方式有光學激勵、電激勵、化學激勵和核能激勵等。工作介質具有亞穩能級是使受激輻射佔主導地位，從而實現光放大。諧振腔可使腔內的光子有一致的頻率、相位和運行方向，從而使激光具有良好的定向性和相乾性。

激勵(泵浦)系統 是指為使激光工作物質實現並維持粒子數反轉而提供能量來源的機構或裝置。根據工作物質和激光器運轉條件的不同，可以採取不同的激勵方式和激勵裝置，常見的有以下四種。①光學激勵(光泵)。是利用外界光源發出的光來輻照工作物質以實現粒子數反轉的，整個激勵裝置，通常是由氣體放電光源（如氙燈、氪燈）和聚光器組成。②氣體放電激勵。是利用在氣體工作物質內發生的氣體放電過程來實現粒子數反轉的，整個激勵裝置通常由放電電極和放電電源組成。③化學激勵。是利用在工作物質內部發生的化學反應過程來實現粒子數反轉的，通常要求有適當的化學反應物和相應的引發措施。④核能激勵。是利用小型核裂變反應所產生的裂變碎片、高能粒子或放射線來激勵工作物質並實現粒子數反轉的。

光學共振腔 通常是由具有一定幾何形狀和光學反射特性的兩塊反射鏡按特定的方式組合而成。作用為：①提供光學反饋能力，使受激輻射光子在腔內多次往返以形成相乾的持續振盪。②對腔內往返振盪光束的方向和頻率進行限制，以保證輸出激光具有一定的定向性和單色性。共振腔作用①，是由通常組成腔的兩個反射鏡的幾何形狀（反射面曲率半徑）和相對組合方式所決定；而作用②，則是由給定共振腔型對腔內不同行進方向和不同頻率的光，具有不同的選擇性損耗特性所決定的。

幾種常見激光器及其用途介紹如下：

Nd：YAG激光器，1064nm，固體激光器，連續激光器的最大輸出功率1000W，可用於激光切割金屬。

Ho：YAG，固體激光器，可產生對人眼安全的2097nm和2091nm激光，適用於雷達和醫學應用。

He-Ne激光器，632.8nm，氣體激光器，功率為幾mW，用於準直，定位，全息照相等。

CO2激光器，氣體激光器，輸出波長10.6um，廣泛用於激光加工，醫療，大氣通信及其他軍事應用。

N2分子激光器，氣體激光器，輸出紫外光，峰值功率可達數十兆瓦，脈寬小於10ns，重復頻率為數十至數千赫，作可調諧燃料激光器的泵浦源，也可用於熒光分析，檢測污染等方面。