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词条 激光器
类别 中文百科知识
释义

激光器jiguangqi

产生激光辐射的器件或装置。由激光原理可知,要产生激光首先要寻找合适工作物质的合适能级;其次需要有外部能源供给以实现能级间的粒子数反转;第三需要使光辐射的能量密度加强到足够大。因此激光器尽管种类繁杂,但基本由三个部分组成:激光工作物质、激励(泵浦)系统及光学揩振腔。激光器也以此三部分之不同来分类。❶激光工作物质。可以是气体(如He-Ne激光),液体(如可调染料激光),固体(如红宝石激光),也可以是半导体(如砷化镓激光)。
❷激励系统。为在工作物质中实现和维持粒子数反转而提供能量的系统。分为光激励、气体放电激励(如He-Ne激光器就是在充气放电管两端加2~3千伏电压产生气体放电进行激励,如图)化学激励(化学反应生成物即处于粒子数反转状态)、核反应能激励。
❸光学谐振腔。通常由反射镜以一定方式组合而成。以氦氖激光器为例,它有一对反射镜T与P,严格与放电腔轴线垂直,使受激辐射光子在腔内多次往返振荡,反复得到放大,提高辐射能量密度。受到放大的光的运动方向是严格与共振腔轴线平行的,否则在多次往返中将跑出腔外而损失掉。两个互相平行的透明板B1与B2是按布儒斯特角放置的,多次反射的结果使腔内激光只剩下在纸面内偏振的光。两块反射镜中,T的反射率100%,P约为98%,部分透射光即成为单色、偏振、相干及单一方向的输出激光。


另外,按运转方式的不同,激光器又可分为:可持续不断输出激光的连续激光器;仅能输出一个激光脉冲的单次脉冲激光器;可多次输出激光脉冲的重复脉冲激光器;激光波长可在一定范围内连续调节的可调谐激光器等。新出现的自由电子激光器,其工作方式完全是新型的。工作物质为在空间周期变化磁场中高速运动的定向自由电子束,只要改变电子的速度就可产生可调谐的相干电磁辐射、前景很诱人。

激光器laser

利用受激辐射原理使某些工作物质中受激发的光产生放大或振荡发射的器件。按工作物质的不同,有固体(红宝石、钕玻璃、钇铝石榴石等)、气体(氦氖、氩、二氧化碳等)、半导体(砷化镓、镓铝砷等)和液体(氧氯化磷、染料等)等类型。
激光特性 由激光器发射的光束即激光。与普通光相比,激光具有下述特性:❶亮度极高,激光器连续发射的功率可达数百千瓦,脉冲发射的峰值功率可达1013瓦,其亮度可比太阳的亮度高几十亿倍。
❷单色性好,是颜色最纯、色彩最鲜的单色光。氦氖激光谱线的线宽在室温下仅为1×10-7埃(10-17米)。
❸方向性强,激光光束的空间发散角只有毫球面度。
❹相干性强,激光的各发光中心存在恒定的相位差,能形成稳定的干涉条纹。
应用 利用激光的上述特性,激光器已广泛应用于科学技术和生产的许多领域。在农业机械化和农机工业方面,已在下述领域获得成功的应用:❶在农机科研领域,如用激光器作为全息光弹仪和散斑光弹仪的光源,测定受力部件的应力及其分布;利用多普勒效应,即当激光光源与接收器之间存在相对运动时,接收到的激光频率的相应变化,测定农业机械部件内气体或液体的流动特性;利用激光的相干性,通过全息底片记录喷雾装置喷射雾滴粒子的空间全息图像,从而精确地测定粒子的尺寸及其空间分布。
❷在农业机械产品上,如在农用平地机、开沟机和开沟铺管机上装设激光器,可提高平地质量或使沟底、管道保持准确、恒定的坡度,并便于驾驶员的操作;用激光光束代替机械式切割装置的剪羊毛机也已进行了研究。
❸在农业机械制造领域,利用激光与物质相互作用而产生的高温,可对各种金属和非金属材料进行切割,包括一些具有特殊外形工件的切割;或用于柴油机喷油嘴喷孔等具有高精度要求的小孔、异形孔的钻孔,以及用于金属材料的焊接、金属表面的相变硬化处理,合金化处理等。
❹在农机运用和维修领域,应用激光全息摄影技术,可以在不损伤机件的条件下,对机器和部件的技术状态进行诊断和检测。例如对轮胎质量的快速检验可以达到较高的灵敏度和精确度等。

激光器

又称“光激射器”、“莱塞”。利用受激辐射放大电磁波的原理产生激光束的器件。用光学、电学及其他方法对工作物质进行激励,使其中有尽可能多的粒子吸收能量后激发到能量较高的状态中去,当这种状态的粒子数大于能量较低状态的粒子数时,即形成粒子数反转。由于受激辐射,当某种波长的光通过工作物质时,就会射出强度被放大而又与入射光波同位相、同频率、同方向和同偏振态的光辐射,这种情况称为光放大。若把激发的工作物质放在共振腔里,则光辐射在此腔内沿轴线方向往复反射传播,多次通过工作物质,使光辐射被放大很多倍,最终射出极强的激光束。激光器作为光源,可用于打孔、焊接、切割高熔点材料,也可用于医疗、测距、通讯和基本科学研究等。按工作物质来分类,激光器可分为固体(红宝石、钕玻璃、钇铝石榴石等)、气体(氦氖、氩、二氧化碳等)、半导体和液体等几种。

激光器

产生激光的一种装置。激光器是利用受激辐射效应建立起来的一种特殊光源。因此初期曾称它为“光的受激发射器”,也有按译音叫“莱塞”的。1964年以后,统称为“激光器”。
激光器一般有三个部分组成。
(1)要有能发出激光的物质。通常称之为激光正作物质,已经发现能产生激光的工作物质有气体、液体、固体、半导体等上千种。它们能发出从近紫外到远红外区各种波长(也就是各种颜色)的激光,上面提到的氦氖激光就是其中比较典型的一种,它的工作物质是氦气和氖气,所以这种激光器是一种气体激光器。它能发出几种不同波长的激光,其中,以可见的红光应用最广泛。
(2)要有一个刺激工作物质使其发出激光的能源。通常称之为激励装置。激励装置的工作方法有很多种,例如用光来激励,用气体放电、化学反应、电子束、热能以至核能来激励等。激光的能量不是工作物质自身产生的,是从激励装置中,通过与其他形式的能量(如光能、电能、化学能等)转换而得来的。
(3)要有一个能使光来回反射的装置。这样才能使光经过振荡放大而越来越强,成为一束激光。这个装置我们称之为谐振腔。这种谐振腔大都由两块互相平行的反射镜(或反射面)组成,谐振腔的轴线与反射面垂直,光就在这两个反射面之间来回传播,与轴线平行的光径多次反射达到一定强度后透过一块反射镜射出去。这个腔非常重要,没有它,受激发出的光就会象霓虹灯发出的光一样,射向四面八方,成不了一束强有力的激光。
具备了上述三个条件就可以得到激光了。以氦氖激光为例,就是将氦气和氖气以一定比例和压力充入一支玻璃管中,玻璃管两端用两块反射镜密封,安上阳极和阴极,通过加电压而放电,就能得到一束鲜艳夺目的红色激光。

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更新时间:2025/9/28 11:54:26