摻鐠光纖放大器的工作特性-西安理工大學教學課件

西些理工大學XI'ANUNIVERSITYOFTECHNOLOGY激光原理與技術主講教師:焦明星教授西安理工大學機械與精密儀器工程學院西些理工大學XI'ANUNIVERSITYOFTECHNOLOGY第六章典型激光器和激光放大器本章重點:6.1氣體激光器62固體激光器6.3光纖激光器6.4光纖放大器西些理工大學XI'ANUNIVERSITYOFTECHNOLOGY61氣體激光器氣體激光器是以氣體或蒸氣為工作物質的激光器。由于氣態(tài)工作物質吸收譜線寬度小,不宜采用光源泵浦,通常采用氣體放電泵浦方式。此外,還可采用化學泵浦及熱泵浦及核泵浦等方式優(yōu)點:具有更好的方向性、單色性,缺點:氣體激光器的體積一般比較龐大。在可見及紅外波段可產生多條激光譜線,其中最強的是632.8nm、1.15um和3.39um三條譜線。西些理工大學XI'ANUNIVERSITYOFTECHNOLOGY61氣體激光器61.1HeNe激光器結構類型結構組成:由He-Ne氣體放電管、電極和光學諧振腔等組成,其中放電管由毛細管和儲氣室構成分類:全內腔式、全外腔式和半外腔式。全內腔式結構陽極毛管侵西些理工大學XI'ANUNIVERSITYOFTECHNOLOGY61氣體激光器61.1HeNe激光器2.半外腔式結構激光管激光管攴架PATI碘室廒棒制令器件632.8m碘穩(wěn)頻He-Ne激光器半外腔結構西些理工大學XI'ANUNIVERSITYOFTECHNOLOGY61氣體激光器61.1HeNe激光器3.外腔式結構供室PZT激光管石英管制冷器件激光管支架612nm碘穩(wěn)頻HeNe激光器全外腔結構西些理工大學XI'ANUNIVERSITYOFTECHNOLOGY61氣體激光器61.1HeNe激光器二.HeNe激光器的基本工作原理HeNe激光器可以產生多條光譜線,主要包括0.5434um,0.6328um,1.1523um和3.3912um。1.電子碰撞激發(fā)HeNe激光器利用電子碰撞使He原子激發(fā)到亞穩(wěn)態(tài)He*,再通過He與Ne原子碰撞,使Ne原子處于激發(fā)態(tài)而形成粒子數(shù)反轉分布。西些理工大學XI'ANUNIVERSITYOFTECHNOLOGY61氣體激光器61.1HeNe激光器2.共振能量轉移激發(fā)態(tài)原子A和基態(tài)原子B碰撞時,激發(fā)態(tài)原子失去能量而基態(tài)原子獲得能量從而處于激發(fā)態(tài)B',即A+B→A+B+△E這種能量轉移過程只有在兩能級的能量非常接近(即ΔE很小)時才能發(fā)生,故稱共振能量轉移。西些理工大學XI'ANUNIVERSITYOFTECHNOLOGY61氣體激光器61.1HeNe激光器空1602s632.8nm1量轉移15∠自發(fā)射躍遷He-Ne激光的能級西些理工大學XI'ANUNIVERSITYOFTECHNOLOGY61氣體激光器61.1HeNe激光器譜線競爭及其消除5434nm、612nm、632.8nm和3.3912nm譜線共用相同的激光上