常用激光发生器的组成


激光发生器是产生并发射激光束的装置,透过受激辐射理论,我们可以清晰的理解激光的产生原理,持续获得能量的物质内部粒子处于高能级(活跃状态),会被游离光子诱导,释放一个和这游离光子方向、能量、波长各方面都相同的另一个光子,重复这个过程,能使光得到放大。

 

常用激光发生器的组成

 

常用的激光发生器有以下几种类型:

1、固体激光器:固体激光器使用固态激光介质,如Nd:YAG晶体、Nd:YVO4晶体等。它们通常使用闪光灯或激光二极管作为激励源,产生高能量、高质量的激光束。固体激光器广泛应用于材料加工、医疗、科研等领域。

2、气体激光器:气体激光器使用气体激光介质,如CO2气体、氦氖气体等。它们通常使用电子放电或化学反应作为激励源,产生连续波或脉冲激光。气体激光器在切割、焊接、医疗、激光显示等方面有广泛应用。

3、半导体激光器:半导体激光器使用半导体材料作为激光介质,如半导体激光二极管。它们具有小型化、高效率和低成本的特点,广泛应用于通信、激光打印、传感器等领域。

4、光纤激光器:光纤激光器利用光纤作为激光介质,并通过光纤传输激光束。它们具有灵活性、稳定性和高效率的特点,广泛应用于通信、材料加工、医疗等领域。

 

常用激光发生器的组成

 

这四种激光器的组成结构相似,都包含了激光介质、激励源、光学谐振腔
、光学元件、冷却系统等重要组成结构。
1、激光介质(也叫工作物质)
激光介质是产生激光的关键元件。它可以是固体物质、液体或气体,自然界中几乎所有物质都能激发出光,只是大多数发出的光要么太弱,且主要以红外光为主,具体选择哪种激光介质取决于所需的激光波长和应用需求。
常见的激光介质包括固态激光介质(如Nd:YAG晶体、Nd:YVO4晶体)、气体激光介质(如CO2气体)和半导体激光介质(如半导体激光二极管)等。

2、激励源(也叫泵浦源)
激励源用于提供能量以激发激光介质中的原子或分子,使其处于激发态,从而形成激光。常见的激励源包括闪光灯、激光二极管、通电等。不同类型的激光发生器使用不同的激励源。

3、光学谐振腔
光学谐振腔是激光发生器中的一个重要部分,用于提供光学反馈和放大激光信号。光学谐振腔通常由两个反射镜组成,其中一个是部分透射和部分反射的输出镜,另一个是全反射的反射镜。光学腔可以形成一个光学谐振腔,使激光在其中来回传播,增强和放大激光。

4、光学元件
除了光学腔外,激光发生器需要满足各种应用,还需要包括其他光学元件,如调谐器、偏振器、衍射光栅等。这些元件用于控制或改变激光的性质,如波长、光束形状、偏振状态等。

5、冷却系统
不分激光发生器需要冷却系统来稳定温度并保持激光介质处于适当的工作状态。冷却系统可以采用风冷或水冷方式,具体取决于激光发生器的功率和工作环境条件。