激光器
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激光器——能发射激光的装置。
1954年制成了台微波量子放大器,获得了高度相干的微波束。
1958年A.L.肖洛和C.H.汤斯把微波量子放大器原理推广应用到光频范围,1960年T.H.梅曼等人制成了台红宝石激光器。
以后,激光器的种类就越来越多。
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。
激光器的温度控制
激光器按照冷却方式可以分为水冷式、风冷式、液氮冷却式等等,冷却方式的选择往往是根据激光器的发热量以及工作环境来确定的,水冷式激光器适用于发热量较大、需要长期稳定工作的情形,纳秒激光器,风冷式散热激光器适合发热量小、对环境要求不太严苛的情形,液氮冷却一般出现在激光晶体需要工作在极低温度的情形,比如液氮冷却的Yb:YAG激光器。
激光器原理
激光器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,纳秒激光器,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,紧凑型纳秒激光器,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。
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