氣體激光技術自 61年問世以來, 發展為迅速, 受到許多國家的大重視。 特別是近兩年,以二氧化碳為主體工作物質的分子氣體激光器的進展更為神速, 已成為
準分子激光器中zui有發展前途的器件。
準分子激光器不僅工作波長 (10.6微米 ) 在大氣 “ 窗口 ” ,而且它正 向連續波大功率和率器件邁進。 不到兩年,現在該類器件的連續波輸出功率高達 1200瓦,其效率為 17 %,電源 激勵脈沖輸出功率為 825瓦,采用 Q 開關技術已獲得 50千瓦的脈沖功率輸出。zui近, 有人認為, 進一步提高現有的工藝水平, 近期可以達到幾千瓦的連續波功 率輸出和 30~40% 的效率。
2、工作原理
準分子激光器中,主要的工作物質由,氮氣,氦氣三種氣體組成。其中準分子激光器是產生激光輻射的氣體、氮氣及氦氣為輔助性氣體。加入其中的氦,可以加速 010能級熱弛預過程, 因此有利于激光能級 100及 020的抽空。氮氣加入主要在激光器中起能量傳遞作用, 為準分子激光器上能級粒子數的積累與大功率 率的激光輸出起到強有力的作用。準分子激光器的激發條 件:放電管中,通常輸入幾十 mA 或幾百 mA 的直流電流。放電時,放電管中的 混合氣體內的氮分子由于受到電子的撞擊而被激發起來。 這時受到激發的氮分子 便和 CO ? 分子發生碰撞, N 2分子把自己的能量傳遞給 CO 2分子, CO分子從低 能級躍遷到高能級上形成粒子數反轉發出激光。
3、特點
準分子激光器不但具有一般氣體激光器的高度相干性和頻率穩定性的特點, 而且還具有另外三個*的特點:
(1)工作波長處于大氣“窗口” ,可用于多路遠距離通訊和紅外雷達。
(2) 大功率和率 ( 目前, 氬離子激光器zui高連續波輸出功率為 100瓦, 其效率為 0.17 %, 原子激光器的連續波輸出功率一般為毫瓦, 其效率約為 0.1%, 而二氧化碳分子激光器連續波輸出功率高達1200瓦, 其效率為 17%) 。
(3)結構簡單,使用一般工業氣體,操作簡單,價格低廉。由此可見, 隨著研究工作的進展、新技術的使用,輸出功率和效率會不斷提高, 壽命也會不斷增長, 將會出現一系列新穎的應用。例如大氣和宇宙通訊、相干探測和導航、超外差技術和紅外技術等。
4、應用
準分子激光器以其*的特點獲得廣泛的應用, 現就某些方面的應用。
