激光技術(shù)導(dǎo)論

激光技術(shù)導(dǎo)論第1頁，共88頁，2023年，2月20日，星期日2、1固體激光器

固體激光器通常是指以絕緣晶體或玻璃作為工作物質(zhì)的激光器。

少量的過渡金屬離子或稀土離子摻入晶體或玻璃，經(jīng)光泵激勵后產(chǎn)生受激輻射作用。參加受激輻射作用的離子密度一般為1025—1026m-3，較氣體工作物質(zhì)高3個數(shù)量級以上．激光上能級的壽命為(10-4—10-3s)，因此易于獲得大能量輸出，進行調(diào)Q可以獲得大功率脈沖輸出。

第2頁，共88頁，2023年，2月20日，星期日一、光泵激勵光激勵又可分為氣體放電燈激勵和半導(dǎo)體激光器激勵兩種方式。1、氣體放電燈激勵

以氣體放電燈為激勵光源是廣為采用的激勵方式，脈沖激光器采用脈沖氖燈，連續(xù)激光器采用氖燈或碘鎢燈。

第3頁，共88頁，2023年，2月20日，星期日氣體放電燈激勵的能量轉(zhuǎn)換環(huán)節(jié)多，通常L約為15％，激光器的效率較低，常用的Nd：YAG激光器的效率約為1％—3％

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2．半導(dǎo)體激光二極管激勵用與工作物質(zhì)吸收波長相匹配的激光作激勵光源大大提高激光器效率。

Nd：YAG寬約30nm的810nm泵浦吸收帶中含多條吸收譜線，809nm的半導(dǎo)體激光二極管輸出光泵浦準確地對準此吸收帶中帶寬約2nm的809nm吸收譜線?？傂蕿?％—20％。小型化、全固態(tài)、長壽命及熱效應(yīng)小等優(yōu)點。單個半導(dǎo)體激光器功率已越過1w，半導(dǎo)體激光器列陣功率達數(shù)百瓦。第5頁，共88頁，2023年，2月20日，星期日第6頁，共88頁，2023年，2月20日，星期日工作物質(zhì)的泵浦吸收譜線和已有大功率半導(dǎo)體激光器發(fā)射波長匹配是構(gòu)成半導(dǎo)體激光器泵浦的固體激光器的必要條件。適于構(gòu)成此類激光器的固體工作物質(zhì)有Nd：YAG，Nd：YVO4，Nd：YLF，Tm、Ho：YAG。為了使波長準確匹配，對半導(dǎo)體激光器的溫度加以控制。二、紅寶石激光器第7頁，共88頁，2023年，2月20日，星期日

紅寶石是摻有少量Cr2O3(質(zhì)量比約為0.05％)的A1203晶體。

紅寶石激光器屬三能級系統(tǒng)，具有較高的泵浦能量閾值，所以通常只能以脈沖方式運轉(zhuǎn)。調(diào)制紅寶石激光器輸出巨脈沖峰值功率可達10～50MW，脈寬為10～20ns；鎖模紅寶石激光器輸出超短光脈沖的峰值功率109w量級，脈寬達10ps；

應(yīng)用遠不及釹激光器廣泛。在動態(tài)全息、醫(yī)學(xué)等方面仍有應(yīng)用價值

第8頁，共88頁，2023年，2月20日，星期日第9頁，共88頁，2023年，2月20日，星期日第10頁，共88頁，2023年，2月20日，星期日第11頁，共88頁，2023年，2月20日，星期日三、釹激光器

三價釹離子為激活粒子的釹激光器是使用最廣泛的激光器。Nd3+離子部分取代Y3Al5O12晶體中Y3+離子稱為摻釹億鋁石榴石(簡稱Nd：YAG)。屬四能級系統(tǒng)，量子效率高、受激輻射截面大，閾值比紅寶石和釹玻璃激光器小得多，有高的熱導(dǎo)率，易于散熱?？梢詥蚊}沖運轉(zhuǎn)，用于高重復(fù)率或連續(xù)運轉(zhuǎn)，Nd：YAG連續(xù)激光器的最大輸出功率超過1000w，每秒5000次的激光器的輸出峰值功為數(shù)千瓦，每秒幾十次重復(fù)頻率的調(diào)Q激光器的峰值功率達幾百兆瓦。第12頁，共88頁，2023年，2月20日，星期日釹玻璃是在硅酸鹽或磷酸鹽玻璃中摻入適量的Nd2O3制成的。Nd3+離子的能級結(jié)構(gòu)與Nd：YAG基本相同，只是能級的寬度和能量有些差異，泵浦吸收帶稍寬，熒光壽命較長(0.6～0.9ms)，熒光線寬(250cm-1)，量子效率較低(0.3～0.7)，受激輻射截面約為Nd：YAG的1／30。激射波長為1060nm，選模時可產(chǎn)生1370nm激光。釹玻璃的熒光壽命長，易于積累高能級粒子。容易制成光學(xué)均勻性優(yōu)良的大尺寸材料，可用于大能量大功率激光器。第13頁，共88頁，2023年，2月20日，星期日第14頁，共88頁，2023年，2月20日，星期日第15頁，共88頁，2023年，2月20日，星期日第16頁，共88頁，2023年，2月20日，星期日第17頁，共88頁，2023年，2月20日，星期日輸出能量已達上萬焦耳。熒光線寬較寬，適于制成鎖模器件，釹玻璃鎖模激光器可產(chǎn)生脈寬小于1ps的超短光脈沖。釹玻璃的熱導(dǎo)率低，振蕩閾值又較高，因此不宜用于連續(xù)和高重復(fù)率運轉(zhuǎn)。已實現(xiàn)激光運轉(zhuǎn)的摻Nd3+晶體達140多種四、鈦寶石激光器紅寶石和釹激光器產(chǎn)生的激光具有固定波長，摻鈦寶石激光器則是一種可調(diào)諧固體激光器，在很寬的波長范圍內(nèi)(660—1180nm)連續(xù)可調(diào)。

第18頁，共88頁，2023年，2月20日，星期日鈦寶石的激光躍遷上能級壽命僅為3.8s，為了獲得足夠高的泵浦速率，鈦寶石激光器大多采用激光泵浦。第19頁，共88頁，2023年，2月20日，星期日第20頁，共88頁，2023年，2月20日，星期日2.2氣體激光器

氣體激光器是以氣體或蒸氣為工作物質(zhì)的激光器。氣態(tài)物質(zhì)的光學(xué)均勻性遠比固體好，所以氣體激光器易于獲得衍射極限的高斯光束，方向性好。氣體工作物質(zhì)的譜線寬度遠比固體小，激光的單色性好。氣體的激活粒子密度較固體為小，要較大體積的工作物質(zhì)才能獲得足夠的功率輸出，因此氣體激光器的體積比較大第21頁，共88頁，2023年，2月20日，星期日

氣體工作物質(zhì)吸收譜線寬度小，不采用光源泵浦，通常采用氣體放電泵浦方式

在放電過程中，受電場加速而獲得了足夠動能的電子與粒子碰撞時，將粒子激發(fā)到高能態(tài)，因而在其一對能級間形成了集居數(shù)反轉(zhuǎn)分布。除了氣體放電泵浦外，氣體激光器還可采用化學(xué)泵浦、熱泵浦及核泵浦等方式。第22頁，共88頁，2023年，2月20日，星期日一、He-Ne激光器激光譜線最強的是632.8nm、1.15m和3.39m三條譜線。

放電管長數(shù)十厘米的He-Ne激光器輸出功率為毫瓦量級，長1-2m的激光器輸出功率可達數(shù)十毫瓦。結(jié)構(gòu)簡單、體積較小、價格低廉，在準直、定位、全息、測量、精密計量、等方面得到了廣泛應(yīng)用。

第23頁，共88頁，2023年，2月20日，星期日1．激勵機制

充有氦氖混合氣的毛細管放電使Ne原子一對或幾對能級間形成集居數(shù)反轉(zhuǎn)?；旌蠚怏w中He的含量數(shù)倍于Ne，但激光躍遷只發(fā)生于Ne原子的能級間,輔助氣體He的作用是提高泵浦效率。

第24頁，共88頁，2023年，2月20日，星期日第25頁，共88頁，2023年，2月20日，星期日第26頁，共88頁，2023年，2月20日，星期日第27頁，共88頁，2023年，2月20日，星期日第28頁，共88頁，2023年，2月20日，星期日

2譜線競爭

激光譜線(632.8nm、1.15m和3.39m)中哪一條起振完全取決于諧振腔介質(zhì)膜反射鏡的波長選擇。增益系數(shù)與波長的二次方成正比，3.39m譜線的增益系數(shù)遠大于632.8nm譜線，較長的632.8nmHe-Ne激光器中，會產(chǎn)生較強的3.39m放大的自發(fā)輻射或激光，導(dǎo)致632.8nm激光功率下降。

第29頁，共88頁，2023年，2月20日，星期日抑制3.39m輻射產(chǎn)生的方法：

腔內(nèi)棱鏡色散使3.39m激光不能起振；腔內(nèi)插入對3.39m波長的光吸收元件；借助軸向非均勻磁場使3.39m譜線線寬增加，從而使其增益下降

第30頁，共88頁，2023年，2月20日，星期日第31頁，共88頁，2023年，2月20日，星期日3、放電參數(shù)對輸出功率的影響工作物質(zhì)尺寸、諧振腔損耗和輸出耦合會影響輸出功率。

放電電流及氣體壓強等放電參數(shù)也會影響增益系數(shù)，從而影響輸出功率。

He-Ne激光器的輸出功率并不隨氣體放電電流的增加單調(diào)地上升，存在使輸出功率最大的最佳放電電流，在放電管中，不僅存在激發(fā)過程，還存在著消激發(fā)過程

第32頁，共88頁，2023年，2月20日，星期日第33頁，共88頁，2023年，2月20日，星期日輸出功率與充氣壓強p有關(guān)。若放電毛細管的直徑為d，存在一個使輸出功率最大的Pd值，約為(4.8-5.3)×102Pa·mm。

原因：壓強的下降使電子與原子的碰撞減少，從而導(dǎo)致電子溫度(平均動能)上升，激發(fā)速率升高；毛細管管徑的減小則使電子和離子的管壁復(fù)合加劇，為維持放電電流不變必須加大電場，由此造成的電子溫度升高有利于激發(fā)。Pd值過低又會因He-Ne原子數(shù)量過少而使輸出功率減少。He-Ne氣的比例也會影響輸出功率。

第34頁，共88頁，2023年，2月20日，星期日二、氬離子激光器

中性Ar原子的電子組態(tài)為3P6。放電過程中，Ar原子與快速電子碰撞后電離形成基態(tài)氬離子，其電子組態(tài)為3P5。發(fā)生電子組態(tài)3P44P和3P44s之間的躍遷。不同組態(tài)對應(yīng)若干子能級，連續(xù)工作氬離子激光器可產(chǎn)生9條藍綠激光譜線，以488nm和514.5nm譜線最強。腔內(nèi)插入棱鏡等色散元件，可以獲得單譜線激光。

第35頁，共88頁，2023年，2月20日，星期日第36頁，共88頁，2023年，2月20日，星期日第37頁，共88頁，2023年，2月20日，星期日氬原子的電離能(15.73eV)和氬離子的激發(fā)位能（大于15eV）都很大，必須有比較高的電子溫度，才能對激光上能級有效地激發(fā).為此使放電管內(nèi)的氣壓降低（約0.8托以下），并且要提高放電管的電子密度，采用低電壓大電流的弧光放電激發(fā)。氬離子激光器和氦氖激光器具有十分不同的結(jié)構(gòu)特點和工作特點。第38頁，共88頁，2023年，2月20日，星期日第39頁，共88頁，2023年，2月20日，星期日第40頁，共88頁，2023年，2月20日，星期日三、CO2激光器輸出功率大，能量轉(zhuǎn)換效率高，輸出波長(10.6m)正好處于大氣窗口。廣泛用于激光加工、醫(yī)療、大氣通信及其他軍事應(yīng)用。

以CO2、N2和He的混合氣體為工作物質(zhì)。躍遷發(fā)生在CO2分子的電子基態(tài)兩個振動-轉(zhuǎn)動能級之間。N2提高上能級的激勵效率，He有助于下能級的抽空。

第41頁，共88頁，2023年，2月20日，星期日分子總能量：①電子繞核運動的能量②分子中原子的振動能量③分子的轉(zhuǎn)動能量④平動能量。前三種能量都是量子化的。相鄰電子、振動及轉(zhuǎn)動能級間能量差比例104：102：1。第42頁，共88頁，2023年，2月20日，星期日二氧化碳激光器的結(jié)構(gòu)縱向電激勵、閉合循環(huán)橫向激勵、橫向電激勵大氣壓、熱或化學(xué)激勵激光器等。激光器通常由三層套管組成，一是放電管，二是水冷管，三是儲氣室。

諧振腔由全反鏡和輸出鏡組成。高反射鏡可用金屬制成，也可在玻璃表面鍍以金膜,輸出鏡是由鍺單晶制成的平行平面鏡，因為它對10.6μm的光吸收系數(shù)很小。第43頁，共88頁，2023年，2月20日，星期日第44頁，共88頁，2023年，2月20日，星期日第45頁，共88頁，2023年，2月20日，星期日第46頁，共88頁，2023年，2月20日，星期日純二氧化碳激光器的輸出功率很低，僅毫瓦量級，在二氧化碳氣體中加入N2，He，Xe，H2O（或H2）等輔助氣體后，可使激光輸出大大增強.增強激光工作物質(zhì)的受激輻射過程的兩個途徑：使激勵到上能級的粒子數(shù)增多，或使下能級迅速抽空.(1)N2分子氣體是CO2激光器中使用的主要輔助氣體。N2和CO2按適當(dāng)比例混合后，能使輸出功率提高一倍以上。N2的作用主要是增加激發(fā)到激光躍遷上能級的粒子數(shù)。第47頁，共88頁，2023年，2月20日，星期日(2)在CO2+N2的激光器中，加入氦氣可以使激光輸出功率幾倍地增大。氦的熱導(dǎo)率比CO2、N2的熱導(dǎo)率約高一個數(shù)量級。加入氦后，能提高放電管內(nèi)熱量向管壁傳遞的速率，使管內(nèi)工作氣體的溫度明顯下降。有利于激光下能級的抽空，因而可增大激光躍遷能級間的粒子數(shù)分布的反轉(zhuǎn)程度，增加激光輸出功率。第48頁，共88頁，2023年，2月20日，星期日（3）在CO2+N2+He的激光器中，加入適量的水蒸汽（H2O），也可使激光輸出功率顯著地增加。水蒸氣的作用：H2O分子的彎曲振動的第一個激發(fā)能級很接近CO2分子的10o0能級（比基態(tài)高1388cm-1），與10o0態(tài)的CO2分子碰撞幾率很大，可是CO2分子“抽空”到基態(tài)。如果靠CO2分子間的碰撞來“抽空”，則需碰撞幾萬次，適量H2O分子的存在，有利于CO2分子激光躍遷能級粒子數(shù)反轉(zhuǎn)和激光輸出的增強。第49頁，共88頁，2023年，2月20日，星期日（4）在CO2+N2+He的激光器中加進適量氙氣Xe），也能使其增加輸出功率。加入Xe時在保持放電電流不變的情況下，管壓降減低20~30%，這表明，放電管內(nèi)等效電阻下降了同樣的百分數(shù)。Xe的電離電位較低（約12.1eV），在氣體放電時，Xe氣容易電離，Xe氣的加入，增加激光管內(nèi)工作氣體電離度，使高能量的電子減少，低能量的電子增加，更有利于激勵CO2分子的00o1能級和N2分子的V=1能級，從而增加激光輸出功率。第50頁，共88頁，2023年，2月20日，星期日由于高能量的電子減少，減少了CO2分子分解的可能性，氙氣加入，還可使CO2激光器延長壽命。在CO2激光器里加入氫氣（H2）、一氧化碳（CO）和氧氣（O2）延長激光器的壽命。在二氧化碳激光器，除CO2分子本身外，還應(yīng)選擇適當(dāng)?shù)母鞣N輔助氣體，以增強激光振蕩的受激輻射過程。第51頁，共88頁，2023年，2月20日，星期日

飽和光強與激光上、下能級壽命有關(guān)，而CO2能級壽命與激光器中的放電電流密度、氣體溫度、氣體總壓強和成分有關(guān)。

飽和光強Is與激光器的工作條件有關(guān)。

例如封離型CO2激光器的飽和光強一般在22—100W／cm2之間，而橫向流動激光器的飽和光強可高達250W／cm2。

第52頁，共88頁，2023年，2月20日，星期日

CO2激光器的諧振腔大多采用平凹腔，也可采用非穩(wěn)腔以增加其模體積。

高反射鏡可用金屬制成，也可在玻璃表面鍍以金膜，輸出端可采用小孔耦合方式或由可透過紅外光的Ge、GaAs等材料制成輸出窗。

第53頁，共88頁，2023年，2月20日，星期日1、縱向慢流CO2激光器

氣體從放電管一端流入，另一端抽走，氣流、電流和光軸方向一致。氣流目的排除CO2與電子碰撞時分解的CO2氣，補充新鮮氣體。

第54頁，共88頁，2023年，2月20日，星期日

放電電流密度和氣體壓強均有最佳值。電流密度增加時激光上能級激發(fā)速率增加，但由此造成的氣體溫度的升高又會增加下能級集居數(shù)，因而存在一最佳電流值。

氣體壓強增高時一方面反轉(zhuǎn)集居數(shù)增加，另一方面，氣體分子間更加頻繁的碰撞阻礙熱量向管壁的擴散，從而導(dǎo)致氣體溫度升高。

實驗表明，電流密度與壓強的最佳值大致與放電管徑成反比。在最佳放電條件下，激光器的輸出功率約為50-60W／m。

第55頁，共88頁，2023年，2月20日，星期日

2、封離型CO2激光器

放電過程中，部分CO2分子分解為CO和O，如不抽去陳氣，補充新鮮氣體，則CO2含量減少，CO含量增多，將導(dǎo)致輸出功率下降。

加入催化劑促使O和CO更新結(jié)合為CO2，并選用不與O2氣作用的陰極材料料以保證激光器中有足夠的氧氣和CO重新結(jié)合。加入少量H2O或H2作催化劑。封離型激光器的結(jié)構(gòu)和輸出功率的水平和縱向慢流激光器相似，壽命巳超過數(shù)千小時至一萬小時。第56頁，共88頁，2023年，2月20日，星期日3．縱向快流CO2激光器熱量主要靠氣體的擴散運動傳給管壁，再由沿管壁外表面流動的冷卻液帶走。散熱效率較低，電流密度和壓強不能太大，限制了輸出功率。如果提高氣體流動速度(約50m／s)．使放電管內(nèi)的熱氣流流出管外，在管外冷卻后再返回放電管，則不再存在放電電流密度的最佳值，輸出功率隨放電電流密度線性增加。第57頁，共88頁，2023年，2月20日，星期日單位長度輸出功率可達1KW／m以上。1～3kw的縱向快流CO2激光器已廣泛用于激光加工。

與大功率的橫向流動激光器相比，縱向快流CO2激光器中放電電流密度分布的圓對稱性較好，具有更好的光束質(zhì)量。第58頁，共88頁，2023年，2月20日，星期日4．橫向流動CO2激光器

縱向快流CO2激光器需要很高氣體流速。若使氣體流流動方向與光軸垂直，較低的流速就能達到縱向快流同樣的冷卻效果。在橫向流動CO2激光器中，輸出功率的電流飽和效應(yīng)不明顯。最佳氣體壓強高達1.3×104pa。有利于提高輸出功率，但碰撞使電子溫度降低，必須在強電場中才能維持足夠高的電子溫度。第59頁，共88頁，2023年，2月20日，星期日在橫向流動CO2激光器中，通常采用電場與光軸垂直的橫向放電方式。采用橫向放電方式的激光器稱作TE激光器。橫流激光器中單位長度輸出功率可達每米數(shù)千瓦，總輸出功率已高達1-20kw。第60頁，共88頁，2023年，2月20日，星期日5．橫向激勵大氣壓CO2激光器

高氣壓橫向激勵CO2激光器中，壓強高導(dǎo)致放電不穩(wěn)定。常采用脈沖放電激勵方式?？焖倜}沖放電時放電不穩(wěn)定，來不及充分發(fā)展，因此氣體壓強可增高至大氣壓或高于大氣壓。橫向激勵大氣壓激光器(簡稱TEA激光器)單位體積輸出能量可高達20—50J／L，總能量和峰值功率可分別高達10kJ和20Tw。

第61頁，共88頁，2023年，2月20日，星期日6、氣動CO2激光器

氣動CO2激光器采用熱泵浦方式。含有CO2的混合氣體在容器內(nèi)燃燒形成高溫高壓狀態(tài)．由于溫度很高，CO2的激光上、下能級均具有較高的集居數(shù)密度?；旌蠚怏w通過噴管絕熱膨脹時氣體溫度急劇下降，上能級的壽命較下能級長，集居數(shù)密度減少的速率較下能級慢，在膨脹區(qū)的相當(dāng)大的范圍內(nèi)可形成集居數(shù)反轉(zhuǎn)狀態(tài)。氣動CO2激光器的輸出功率可達80kw。

第62頁，共88頁，2023年，2月20日，星期日7．波導(dǎo)CO2激光器

波導(dǎo)CO2激光器是一種小型激光器，由BeO或玻璃制成的放電管管徑1-4mm。由于放電管管壁對于小角度掠射光的費涅耳反射率很高．可在橫向尺寸遠大于光波波長的空心介質(zhì)波導(dǎo)中低損耗地傳輸波導(dǎo)模。采取縱向放電方式，也可采用橫向射頻激勵。放電孔徑小，氣體壓強可達(1.5-2.5)×104Pa，其單位長度輸出功率為50W／m。

第63頁，共88頁，2023年，2月20日，星期日第64頁，共88頁，2023年，2月20日，星期日四、N2分子激光器

脈沖放電激勵的N2分子激光器輸出紫外光，峰值功率可達數(shù)十MW，脈寬小于10ns、重復(fù)頻率數(shù)十至數(shù)千赫。

用作可調(diào)諧染料激光器的泵浦源，光譜分析、檢測污染、醫(yī)學(xué)及光化學(xué)等增益高，集居數(shù)反轉(zhuǎn)持續(xù)時間短，無需諧振腔反饋，輸出放大自發(fā)輻射。第65頁，共88頁，2023年，2月20日，星期日N2能級圖第66頁，共88頁，2023年，2月20日，星期日

激光躍遷發(fā)生在不同電子態(tài)的振動能級之間，可以得到多條譜線，337.7nm激光譜線最強，357.7nm次之，315.9nm譜線最弱。放電時基態(tài)分子與電子碰撞躍遷激發(fā)態(tài)。上能級的激發(fā)比下能級大得多，但上能級的壽命(40ns)比下能級壽命(10μs)小得多，僅在激勵起始的很短時間內(nèi)能形成集居數(shù)反轉(zhuǎn)狀態(tài)，只能以脈沖方式運轉(zhuǎn)，泵浦放電脈沖寬度必須遠小于40ns

。第67頁，共88頁，2023年，2月20日，星期日第68頁，共88頁，2023年，2月20日，星期日五、準分子激光器準分子是一種在激發(fā)態(tài)結(jié)合為分子，在基態(tài)離解為原子的不穩(wěn)定締合物。采用電子束或快速放電泵浦。加入He、Ne或Ar等緩沖氣體，使電子溫度下降，以便碰撞時產(chǎn)生更多的激發(fā)態(tài)粒子，而不產(chǎn)生過多的離子。與緩沖氣體分子的碰撞還可促使高振動能級的準分子向低振動能級弛豫第69頁，共88頁，2023年，2月20日，星期日躍遷發(fā)生在束縛態(tài)和自由態(tài)之間。準分子躍遷到基態(tài)后立即解離，激光下能級總是空的。躍遷是寬帶的．可調(diào)諧運轉(zhuǎn)。第70頁，共88頁，2023年，2月20日，星期日準分子有異類或同類分子構(gòu)成，已成功運轉(zhuǎn)的準分子激光器的波長第71頁，共88頁，2023年，2月20日，星期日

脈沖輸出能量可達百焦耳量級．峰值功率達數(shù)千兆瓦以上，平均功率可大于200w，重復(fù)頻率1kHz。光化學(xué)、同位素分離、醫(yī)學(xué)、生物學(xué)、光電子及微電子工業(yè)等方面獲得了廣泛應(yīng)用。第72頁，共88頁，2023年，2月20日，星期日六、染料激光器激光工作物質(zhì)：溶于適當(dāng)溶劑中的有機染料由于染料分子與溶劑分子頻繁碰撞和靜電擾動引起的加寬，使得振動、轉(zhuǎn)動能級幾乎相連。因此每個電子態(tài)實際上對應(yīng)一個準連續(xù)能帶。染料激光器有很寬的調(diào)諧范圍

可從鎖模染料激光器得到很窄的脈沖．

可調(diào)波長：（330nm～1850nm）連續(xù)可調(diào)。用于：激光光譜、同位素分離、醫(yī)學(xué)等第73頁，共88頁，2023年，2月20日，星期日處于sl態(tài)的分子可向T1態(tài)躍遷，稱作系際交叉。而T1-T2躍遷的吸收波長又恰好與s1一s0躍遷熒光波長重疊，染料分子在T1態(tài)集聚不利于激光運轉(zhuǎn)。s1-s0受激輻射的增益大于T1-T2躍遷造成吸收損耗才形成激光振蕩。第74頁，共88頁，2023年，2月20日，星期日

采用閃光燈、N2分子激光器、準分子激光器或倍頻Nd：YAG激光器532nm激光等作脈沖染料激光器的泵浦光源．

連續(xù)染料激光器常用氬或氪離子激光器泵浦源。泵浦光的波長必須小于染料激光器的輸出激光波長。采用光柵、棱鏡、標(biāo)準具及雙折射濾光片等波長選擇元件對染料激光器進行波長調(diào)諧。第75頁，共88頁，2023年，2月20日，星期日第76頁，共88頁，2023年，2月20日，星期日

可從鎖模染料激光器得到很窄的脈沖。若丹明G6的碰撞鎖模染料激光器可產(chǎn)生約30fs的超短脈沖，還可壓縮僅為6fs的超短光脈沖，是世界上最窄的光脈沖。波長可調(diào)范圍（330nm-1.85μm）

第77頁，共88頁，2023年，2月20日，星期日

七、半導(dǎo)體激光器

半導(dǎo)體二極管激光器：體積小、壽命長，采用注入電流方式泵浦。其工作電壓和電流與集成電路兼容?？捎酶哌_1GHz