今天给各位分享固体激光器的知识,其中也会对固体激光器的泵浦方式进行解释,如果能碰巧解决你现在面临的问题,别忘了关注本站,现在开始吧!
固体激光器通常用泵灯进行光激励,所以寿命和效率受到泵灯的限制。尽管如此,固体器件小而坚固,脉冲辐射功率很高,所以应用范围较广泛。
21世纪使用最广泛的固体激光器是红宝石激光器。
固体激麻豆视传媒短视频免费官网光器固体激光器中应用最广的是红宝石激光器。世界上第一台激光器就是红宝石激光器。
种类用途
激光器发出的光质量纯净、光谱稳定可以在很多方面被应用。
红宝石激光:最初的激光器是红宝石被明亮的闪光灯泡所激励,所产生的激光是“脉冲激光”,而非连续稳定的光束。这种激光器产生的光速质量和我们使用的激光二极管产生的激光有本质的区别。这种仅仅持续几纳秒的强光发射非常适合捕捉容易移动的物体,例如拍摄全息的人物肖像画,第一副激光肖像在1967年诞生。红宝石激光器需要昂贵的红宝石而且只能产生短暂的脉冲光。
氦氖激光器:1960年科学家Ali Javan、William R.Brennet Jr.和Donald Herriot 设计了氦氖激光器。这是第一台气体激光器,这种激光器是全息摄影师常用的装备。两个优点:1、产生连续激光输出;2、不需要闪光灯泡进行光激励,而用电激励气体。
激光二极管:激光二极管是当前最为常用的激光器之一,在二极管的PN结两侧电子与空穴的自发复合而发光的现象称为自发辐射。当自发辐射所产生的光子通过半导体时,一旦经过已发射的电子—空穴对附近,就能激励二者复合,产生新光子,这种光子诱使已激发的载流子复合而发出新光子现象称为受激辐射。如果注入电流足够大,则会形成和热平衡状态相反的载流子分布,即粒子数反转。当有源层内的载流子在大量反转情况下,少量自发辐射产生的光子由于谐振腔两端面往复反射而产生感应辐射,造成选频谐振正反馈,或者说对某一频率具有增益。当增益大于吸收损耗时,就可从PN结发出具有良好谱线的相干光——激光。激光二极管的发明让激光应用可以迅速普及,各类信息扫描、光纤通信、激光测距、激光雷达、激光唱片、激光指示器、超市的收款等等,各类应用正在不断被开发和普及。
固体激光器参数介绍——发散角是什么?如何测量计算?
作者:Huaray 更新时间:2022-04-22 点击数:3335
固体激光器中光束发散角用于衡量光束从腰部向外发散的速度。在自由空间光通信的应用中,需要非常低的光束发散角。发散角很小的光束,如光束半径接近长传输距离的常数,称为准直光束。
固体激光器由于波动性,光束中的一些发散是不可避免的(假设光在各向同性介质中传输)。聚焦光束的发散角更大。如果光束的发散角远远大于物理决定的发散角,那么光束的质量就很差。
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目前,国家标准GB13739-2011《激光束宽度、发散角测试方法及横模鉴定方法》中明确说明了激光光速发散角的测试方法。
测试原理:激光束宽度或光束直径通过聚焦元件的焦平面测试确定光束的发散角。但聚焦镜头后的腰部不在聚焦投机的后焦表面,应标记聚焦镜头和焦距和平面位置。
测试过程:通过激光束宽度测试方法,将激光束宽度和直径数据转换为无像差聚焦元件,以聚焦元件的后焦平面为测量面。
测试结果角按以下公式计算:
发散角=焦平面上的光束宽度/聚焦透镜的焦距;
发散角=焦平面的光束直径/聚焦透镜的焦距;
以下是常规激光束宽度的测试方法:
阵列探测器采集图像法(CCD)
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采集图像的扫描检测方法
激光束宽度测量很难找到合适的阵列探测器。在功率探测器前放置一个针孔,形成采样探针。光束的功率密度分布也可以通过探针对光束进行二维扫描和采样来获得。
其他激光束宽度替代方法也有:可变孔径试验方法;移动刀口试验方法;移动狭缝试验方法。
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以上固体激光器的发散角测试为理论基础
1、性质
半导体激光器,又称激光二极管,是用半导体材料作为工作物质的激光器。由于物质结构上的差异,不同种类产生激光的具体过程比较特殊。常用工作物质有砷化镓、硫化镉、磷化铟、硫化锌(ZnS)等。激励方式有电注入、电子束激励和光泵浦三种形式。
固体激光材料:是在作为基质材料的晶体或玻璃中均匀掺入少量激活离子。
半导体激光器:
固体激光材料:
2、特点
半导体激光器:体积小、寿命长,并可采用简单的注入电流的方式来泵浦,其工作电压和电流与集成电路兼容,因而可与之单片集成。
固体激光器:具有体积小、使用方便、输出功率大的特点。
3、应用
半导体激光器:半导体激光器的最主要应用领域是Gb局域网,850nm波长的半导体激光器适用于)1Gh/。局域网,1300nm -1550nm波长的半导体激光器适用于10Gb局域网系统.半导体激光器的应用范围覆盖了整个光电子学领域。
固体激光器:在军事、加工、医疗和科学研究领域有广泛的用途,常用于测距、跟踪、制导、打孔、切割和焊接、半导体材料退火、电子器件微加工、大气检测、光谱研究、外科和眼科手术、等离子体诊断、脉冲全息照相以及激光核聚变等方面。
参考资料来源:百度百科-半导体激光器
参考资料来源:百度百科-固体激光器
一个原子吸收能量之后,从低能态到高能态的过程称为激发过程。反之,处于激发状态的原子是不稳定的,总是自发地回到低能态,同时有光子发出。这一过程叫“自发辐射”。如果原子吸收外界光能而跃迁到高能级,而受外界光感应产生辐射又回到低能态,这一过程叫“受激发射”。但是,只有采用一种办法使物质中大量粒子同时处于激发态,并通过外界光感应,使所有处于激发态的粒子几乎同步完成受激辐射回到低能态,这时物质才能发出一柬强大的光束来,称为“激光”。打个比方,激光的产生过程好比用水泵将水抽到水塔顶部,然后突然打开闸门,这时水就会以强大的力量喷射而出。当然,激光的产生过程要远比上面的例子复杂得多。
在固体激光器中,能产生激光的晶体或玻璃被称为激光工作物质。激光工作物质由基质和激草莓樱桃丝瓜绿巨人秋葵污绿巨人活离子两部分组成,基质材料为激活离子提供了一个合适的存在与工作环境,而由激活离子完成激光产生过程。常用的激活离子主要是过渡金属离子,如铬、钻、镍等离子以及稀土金属离子,如钕离子等。
固体激光器主要由闪光灯、激光工作物质(如红宝石激光晶体)和反射腔镜片组成,反射镜表面镀有介质膜,一片为全反射镜,另一片为部分反射镜。掺铬红宝石是一种最早发现和使用的激光工作物质。现在已研制成功了数十种可供应用的激光晶体。当采用不同的激活离子、不同的基质材料和不同波长的光激励,会发射出各种不同波长的激光。
早期的固体激光器都是用闪光灯或其他激光器,来完成激光工作物质内原子的受激辐射过程的,这基本上是由一种形式的光能转化为激光能量的过程。如何把电能直接转化为激光的能量,一直是人们梦寐以求的事情。近年来,科学家成功地研制出了半导体激光器,一旦接通电源,便会发出激光。选用不同的半导体材料和不同制造工艺可以制造出功率不同、发射不同波长激光的激光器。半导体激光器的出现,大大减少了激光器的体积,米粒大的一个半导体芯片,接上电源,便会发射出神奇的激光。目前,半导体激光器已在许多方面得到了广泛的应用。
上面分析源自OFweek激光网,希望能帮到您。
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