固體激光器運轉(zhuǎn)方式

　　

 

　　固體激光器運轉(zhuǎn)方式

 

　　固體激光器是用固體激光材料作為工作物質(zhì)的激光器。工作介質(zhì)是在作為基質(zhì)材料的晶體或玻璃中均勻摻入少量激活離子。例如：在釔鋁石榴石（YAG）晶體中摻入三價釹離子的激光器可發(fā)射波長為1050納米的近紅外激光。[1]

 

　　固體激光器具有體積小、使用方便、輸出功率大的特點。固體激光器一般連續(xù)功率在100瓦以上，脈沖峰值功率可高達(dá)109 W。但由于工作介質(zhì)的制備較復(fù)雜，所以價格較貴。

 

　　激光器運轉(zhuǎn)方式

 

　　由于激光器所采用的工作物質(zhì)、激勵方式以及應(yīng)用目的的不同，其運轉(zhuǎn)方式和工作狀態(tài)亦相應(yīng)有所不同，從而可區(qū)分為以下幾種主要的類型。

 

　?、龠B續(xù)激光器，其工作特點是工作物質(zhì)的激勵和相應(yīng)的激光輸出，可以在一段較長的時間范圍內(nèi)以連續(xù)方式持續(xù)進(jìn)行，以連續(xù)光源激勵的固體激光器和以連續(xù)電激勵方式工作的氣體激光器及半導(dǎo)體激光器，均屬此類。由于連續(xù)運轉(zhuǎn)過程中往往不可避免地產(chǎn)生器件的過熱效應(yīng)，因此多數(shù)需采取適當(dāng)?shù)睦鋮s措施。

 

　?、趩未蚊}沖激光器，對這類激光器而言，工作物質(zhì)的激勵和相應(yīng)的激光發(fā)射，從時間上來說均是一個單次脈沖過程，一般的固體激光器、液體激光器以及某些特殊的氣體激光器，均采用此方式運轉(zhuǎn)，此時器件的熱效應(yīng)可以忽略，故可以不采取特殊的冷卻措施。

 

　?、壑貜?fù)脈沖激光器，這類器件的特點是其輸出為一系列的重復(fù)激光脈沖，為此，器件可相應(yīng)以重復(fù)脈沖的方式激勵，或以連續(xù)方式進(jìn)行激勵但以一定方式調(diào)制激光振蕩過程，以獲得重復(fù)脈沖激光輸出，通常亦要求對器件采取有效的冷卻措施。

 

　?、苷{(diào)激光器，這是專門指采用一定的開關(guān)技術(shù)以獲得較高輸出功率的脈沖激光器，其工作原理是在工作物質(zhì)的粒子數(shù)反轉(zhuǎn)狀態(tài)形成后并不使其產(chǎn)生激光振蕩(開關(guān)處于關(guān)閉狀態(tài))，待粒子數(shù)積累到足夠高的程度后，突然瞬時打開開關(guān)，從而可在較短的時間內(nèi)（例如10～10秒）形成十分強的激光振蕩和高功率脈沖激光輸出（見技術(shù)'"class=link>激光調(diào)技術(shù)）。

 

　?、萱i模激光器，這是一類采用鎖模技術(shù)的特殊類型激光器，其工作特點是由共振腔內(nèi)不同縱向模式之間有確定的相位關(guān)系，因此可獲得一系列在時間上來看是等間隔的激光超短脈沖（脈寬10～10秒）序列，若進(jìn)一步采用特殊的快速光開關(guān)技術(shù)，還可以從上述脈沖序列中選擇出單一的超短激光脈沖（見激光鎖模技術(shù)）。

 

　?、迒文：头€(wěn)頻激光器，單模激光器是指在采用一定的限模技術(shù)后處于單橫?；騿慰v模狀態(tài)運轉(zhuǎn)的激光器，穩(wěn)頻激光器是指采用一定的自動控制措施使激光器輸出波長或頻率穩(wěn)定在一定精度范圍內(nèi)的特殊激光器件，在某些情況下，還可以制成既是單模運轉(zhuǎn)又具有頻率自動穩(wěn)定控制能力的特種激光器件（見激光穩(wěn)頻技術(shù)）。