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二氧化碳激光器是以CO2氣體作爲工作物質的氣體激光器

點擊: 次來源:斯派特激光 時間:2015-01-19

二氧化碳激光器,可称“隐身人”,因为它发出的激光波长为10.6 微米,“身”处红外区,肉眼不能觉察,它的工作方式有连续、脉冲两种。连续方式产生的激光功率可达20 千瓦以上。脉冲方式产生波长10.6 微米的激光也是最强大的一种激光。人们已用它来“打”出原子核中的中子。二氧化碳激光器的出现是激光发展中的重大进展,也是光武器和核聚变研究中的重大成果。最普通的二氧化碳激光器是一支长1 米左右的放电管。它的一端贴上镀金反射鏡片,另一端贴一块能让10.6微米红外光通过的锗平面镜片作为红外激光输出镜。一般的玻璃镜片不让这种红外光通过,所以不能做输出镜。放电管放电时发出粉红色的自发辐射光,它产生的激光是看不见的,在砖上足以把砖头烧到发出耀眼的白光。
 
二氧化碳激光器是以CO2氣體作爲工作物質的氣體激光器
二氧化碳激光器是以CO2氣體作爲工作物質的氣體激光器
 
二氧化碳激光器是以CO2氣體作爲工作物質的氣體激光器。放电管通常是由玻璃或石英材料制成,里面充以CO2气体和其他辅助气体(主要是氦气和氮气,一般还有少量的氢或氙气);电极一般是镍制空心圆筒;谐振腔的一端是镀金的全反射鏡,另一端是用锗或砷化镓磨制的部分反射鏡。当在电极上加高电压(一般是直流的或低频交流的),放电管中产生辉光放电,锗镜一端就有激光输出,其波长为10.6微米附近的中红外波段;一般较好的管子。一米长左右的放电区可得到连续输出功率40~60瓦。CO2激光器是一种比较重要的气体激光器。这是因为它具有一些比较突出的优点:
 
第一,它有比較大的功率和比較高的能量轉換效率。一般的閉管CO2激光器可有幾十瓦的連續輸出功率,這遠遠超過了其他的氣體激光器,橫向流動式的電激勵CO2激光器則可有幾十萬瓦的連續輸出。此外橫向大氣壓CO2激光器,從脈沖輸出的能量和功率上也都達到了較高水平,可與固體激光器媲美。CO2激光器的能量轉換效率可達30~40%,這也超過了一般的氣體激光器。
 
第二,它是利用CO2分子的振動-轉動能級間的躍遷的,有比較豐富的譜線,在10微米附近有幾十條譜線的激光輸出。近年來發現的高氣壓CO2激光器,甚至可做到從9~10微米間連續可調諧的輸出。第三,它的輸出波段正好是大氣窗口(即大氣對這個波長的透明度較高)。除此之外,它也具有輸出光束的光學質量高,相幹性好,線寬窄,工作穩定等優點。因此它在國民經濟和國防上都有許多應用,如應用于加工(焊接、切割、打孔等),通訊、雷達、化學分析,激光誘發化學反應,外科手術等方面。(文章來源:www.sptlaser.com)