氣體激光技術自 61年(nián)問(wèn)世以來(lái), 發展為(wéi)迅速(sù), 受(shòu)到許(xǔ)多(duō)國家(jiā)的大重視(shì)。 特(tè)別(bié)是(shì)近(jìn)兩(liǎng)年(nián),以二氧化(huà)碳為主(zhǔ)體工(gōng)作物質(zhì)的分子(zǐ)氣(qì)體(tǐ)激光器的進(jìn)展更(gēng)為神(shén)速, 已成為(wéi)
準(zhǔn)分子(zǐ)激光器(qì)中zui有發(fā)展前途(tú)的(dí)器件(jiàn)。
準分子(zǐ)激(jī)光器不僅(jǐn)工作(zuò)波長 (10.6微米 ) 在大氣 “ 窗(chuāng)口 ” ,而且它正(zhèng) 向(xiàng)連續波(bō)大(dà)功率(shuài)和(hé)率(shuài)器件邁(mài)進(jìn)。 不(bù)到兩年,現在該類器(qì)件(jiàn)的(dí)連續波輸(shū)出功率高(gāo)達(dá) 1200瓦,其效率(shuài)為 17 %,電源 激勵脈(mài)衝輸(shū)出功(gōng)率為(wéi) 825瓦,采(cǎi)用 Q 開關技(jì)術(shù)已(yǐ)獲得 50千瓦(wǎ)的(dí)脈(mài)衝功率輸(shū)出。zui近(jìn), 有人(rén)認(rèn)為, 進(jìn)一步(bù)提高現有的工藝(yì)水平(píng), 近期(qī)可以達(dá)到幾千瓦的連(lián)續(xù)波(bō)功(gōng) 率輸(shū)出和(hé) 30~40% 的(dí)效率(shuài)。
2,工作原(yuán)理
準分子激光器(qì)中,主要(yào)的(dí)工(gōng)作(zuò)物(wù)質(zhì)由(yóu),氮(dàn)氣(qì),氦氣(qì)三種(zhǒng)氣體(tǐ)組成(chéng)。其中準分子激(jī)光器是產生激光輻射的氣體(tǐ),氮(dàn)氣(qì)及氦(hài)氣為輔(fǔ)助(zhù)性(xìng)氣體(tǐ)。加入其中(zhōng)的氦,可(kě)以加速 010能級熱弛(chí)預過(guò)程, 因(yīn)此(cǐ)有利(lì)於(yú)激光(guāng)能級(jí) 100及 020的抽(chōu)空。氮氣(qì)加入(rù)主要(yào)在激(jī)光器中起(qǐ)能量傳(chuán)遞(dì)作用(yòng), 為(wéi)準分(fēn)子激光器上(shàng)能級粒(lì)子(zǐ)數的(dí)積(jī)累(léi)與大(dà)功率 率(shuài)的(dí)激(jī)光(guāng)輸(shū)出起到強有(yǒu)力的作用。準(zhǔn)分(fēn)子激(jī)光器的(dí)激發(fā)條 件(jiàn):放電管(guǎn)中,通(tōng)常輸入(rù)幾十 mA 或幾百 mA 的直流(liú)電(diàn)流。放(fàng)電(diàn)時(shí),放電管(guǎn)中的(dí) 混(hùn)合氣(qì)體內(nèi)的氮分子(zǐ)由於(yú)受到電(diàn)子的(dí)撞擊而被(bèi)激發(fā)起來(lái)。 這時受到(dào)激發的(dí)氮分(fēn)子 便和 CO ? 分(fēn)子(zǐ)發(fā)生碰(pèng)撞(zhuàng), N 2分子把自己的(dí)能量(liáng)傳(chuán)遞給 CO 2分(fēn)子(zǐ), CO分子(zǐ)從低(dī) 能(néng)級躍遷到高能級上形(xíng)成粒(lì)子(zǐ)數反轉發出激光(guāng)。
3,特點
準分子(zǐ)激(jī)光(guāng)器不但(dàn)具有一般(bān)氣體激光(guāng)器(qì)的高(gāo)度相(xiāng)幹(gān)性(xìng)和(hé)頻率(shuài)穩定性(xìng)的(dí)特點(diǎn), 而且還具有另外三個*的(dí)特點(diǎn):
(1)工(gōng)作(zuò)波長處於大(dà)氣“窗口(kǒu)” ,可用於多(duō)路(lù)遠距離(lí)通訊和紅外雷(léi)達(dá)。
(2) 大(dà)功(gōng)率(shuài)和率(shuài) ( 目前(qián), 氬(yà)離(lí)子激光(guāng)器(qì)zui高(gāo)連(lián)續波輸出(chū)功率為(wéi) 100瓦, 其效率為(wéi) 0.17 %, 原(yuán)子激(jī)光器(qì)的(dí)連續(xù)波輸出功(gōng)率一般為毫(háo)瓦(wǎ), 其效率(shuài)約(yuē)為(wéi) 0.1%, 而二氧化碳分子激(jī)光器連續(xù)波輸出(chū)功(gōng)率(shuài)高(gāo)達(dá)1200瓦, 其效率為 17%) 。
(3)結(jié)構(gòu)簡單,使用一般工(gōng)業氣(qì)體,操作(zuò)簡單,價(jià)格低廉。由(yóu)此可見(jiàn), 隨著(zhuó)研(yán)究工作的(dí)進展,新技(jì)術(shù)的使(shǐ)用,輸出(chū)功率(shuài)和效率會不(bù)斷(duàn)提高, 壽(shòu)命也(yě)會不斷增(zēng)長, 將會出現(xiàn)一係列(liè)新穎(yǐng)的(dí)應用(yòng)。例如大(dà)氣和宇宙(zhòu)通訊,相幹(gān)探測和導航,超外(wài)差技術(shù)和紅外(wài)技術(shù)等。
4,應用(yòng)
準(zhǔn)分子激(jī)光(guāng)器(qì)以(yǐ)其(qí)*的特(tè)點(diǎn)獲得廣泛(fàn)的(dí)應(yīng)用(yòng), 現就(jiù)某(mǒu)些方(fāng)麵(miàn)的應(yīng)用(yòng)。