其他类型激光器.ppt

光电子技术光电子技术 精品课程精品课程电子科学与技术电子科学与技术 精密仪器与光电子工程学院精密仪器与光电子工程学院光电子技术(2)(激光器件)6 其他类型激光器其他类型激光器v6.1 CO2激光器 v6.2 He-Ne激光器 v6.3 Ar离子激光器 v6.4 准分子激光器 v6.5 染料激光器 v6.6 自由电子激光器26.1 CO2激光器v属于气体激光器，分子激光器 v波长 9－11um，最常见10.6um v效率高 v光束质量好 v功率范围大（几瓦～几万瓦） v运行方式多样 v结构多样3CO2激光器工作原理4CO2激光器的激发机理上能级的激发下能级的激发弛豫过程辅助气体 N2 CO He Xe H2 H2O5CO2激光器类型v封离型纵向激励CO2激光器v高功率轴快流CO2激光器v高功率横流CO2激光器v横向激励高气压CO2激光器（TEA）v波导CO2激光器6CO2激光器运行方式76.2 He-Ne激光器v气体原子激光器 v输出谱线：632.8nm，1.15um，3.39um， 以632.8nm为最常见 v功率在mW级，最大1W v光束质量好，发散角可小于1mrad v单色性好，带宽可小于20Hz v稳定性高8He-Ne激光器工作原理能级图9He-Ne激光器工作特性v谱线竞争（3..39um谱线的抑制）v输出功率的稳定性v稳频输出106.3 Ar离子激光器v气体离子激光器v主要波长488nm，514.5nmv常见功率几十瓦，最高500Wv能量转换效率低11Ar离子激光器工作原理激光机理弧光放电12Ar离子激光器工作特性v等离子参数 v抽运效应 v阈值电流强度 v磁场对输出效率的影响 v输出谱线136.4 准分子激光器v 准分子指在激发态能够暂时结合成的不稳定分子（ Excimer） v 高重复率 v 可调谐 v 量子效率高 v 波长短，紫外到可见区主要的准分子激光器14准分子激光器工作原理跃迁过程泵浦要求电子束泵浦机理脉冲放电泵浦机理156.5 染料激光器v以某种有机染料溶解于一定溶剂中作为激 活介质的激光器 v波长可调谐，调谐范围宽 v光谱分辨率高 v结构简单 v价格便宜 v稳定性差16染料激光器的工作原理17染料激光器的工作方式v脉冲染料激光器 § 闪光泵浦 § 激光器泵浦 v连续染料激光器 v波长调谐 § 光栅 § 棱镜 § F－P § 双折射滤光片18设计染料激光器应考虑的几个问题v染料的选择 光谱特性，转换效率，化学稳定性，浓度，寿命 v溶剂的选择 v染料盒的结构 v泵浦源196.6 自由电子激光器v真空中自由电子通过与泵浦场（周期磁场 或电磁场）相互作用产生激光。

v高功率（MW） v高效率（理论上50％） v宽波长调谐范围（原则上从微波到X射线）20自由电子激光组成及类型v组成 § 高能电子加速器 § 摆动器 § 光学谐振腔 v类型 v磁韧致辐射自由电子激光器 § 康普顿型自由电子激光器 § 拉曼型自由电子激光器 v切伦科夫辐射自由电子激光器21。