第三章 激光测试技术
激光测量技术

激光测量技术
作者:孙长库
出版年: 2001年
本书系统地介绍了激光测量的基本原理、方法及应用,主要内容包括:激光的基本原理与技术、激光干涉测量技术、激光衍射测量技术、激光准直及多自由度测量技术、激光三维视觉测量技术等。
第一章激光原理及技术
第一节辐射理论概要
第二节激光产生的原理及条件
第三节激光的基本物理性质
第四节高斯光束
第五节稳频技术
第六节激光调制技术
第七节半导体激光器
第二章激光干涉测量技术
第一节激光干涉测量长度和位移
第二节激光小角度干涉仪
第三节激光外差干涉测量技术
第四节激光全息干涉测量技术
第五节激光散斑干涉测量技术
第六节激光光纤干涉测量技术
第七节激光多波长干涉测长技术
第三章激光衍射测量技术
第一节激光衍射测量原理
第二节激光衍射测量方法
第三节激光衍射测量的应用
第四章激光准直及多自由度测量
第一节激光准直测量原理
第二节激光准直仪的组成
第三节大气扰动及激光束漂移
第四节激光准直测量的应用
第五节激光多自由度测量技术
第五章激光视觉三维测量技术
第一节激光三角法测量原理
第二节激光视觉测量的基本原理
第三节激光视觉三维测量技术的应用第六章激光的其他测量技术
第一节激光多普勒(Doppler)测速技术第二节激光扫描测径技术
第三节激光测距技术。
激光测量技术总结

激光测量技术第一章 激光原理与技术1、简并度:同一能级对应的不同的电子运动状态的数目;简并能级:电子可以有两个或两个以上的不同运动状态具有相同的能级,这样的能级叫 简并能级2、泵浦方式:光泵浦,电泵浦,化学泵浦,热泵浦3、激光产生三要素:泵浦,增益介质,谐振腔阀值条件:光在谐振腔来回往返一次所获得光增益必须大于或者等于所遭受的各种 损耗之和.4、He-Ne 激光器的三种结构:【主要结构:激光管(放电管,电极,光学谐振腔)+电源+光学元件】 1)内腔式;2)外腔式;3)半内腔式5、激光器分类:1)工作波段:远红外、红外激光器;可见光激光器;紫外、真空紫外激光器;X 光激光器2)运转方式:连续激光器;脉冲激光器;超短脉冲激光器6、激光的基本物理性质:1)激光的方向性。
不同类型激光器的方向性差别很大,与增益介质的方向性及均匀性、谐振腔的类型及腔长和激光器的工作状态有关。
气体激光器的增益介质有良好的均匀性,且腔长大,方向性 ,最好!例1:对于直径3mm 腔镜的632.8nmHe-Ne 激光器输出光束,近衍射极限光束发散角为2)激光的高亮度。
3)单色性。
激光的频率受以下条件影响:能级分裂;腔长变化←泵浦、温度、振动4)相干性:时间相干性(同地异时):同一光源的光经过不同的路径到达同一位置,尚能发生干涉,其经过的时间差τc 称为相干时间。
相干长度: 例 : He-Ne laser 的线宽和波长比值为10-7求Michelson 干涉仪的最大测量长度是多少? 解: ,最大测量长度为Lmax=Lc/2=3.164m 。
空间相干性(同时异地):同一时间,由空间不同的点发出的光波的相干性。
7、相邻两个纵模频率的间隔为谐振腔的作用:(1)提供正反馈;(2)选择激光的方向性;(3)提高激光的单色性。
例 设He-Ne 激光器腔长L 分别为0.30m 、1.0m,气体折射率n~1,试求纵模频率间隔各为多少?8、激光的横模:光场在横向不同的稳定分布,激光模式一般用TEMmnq 表示原因:激活介质的不均匀性,或谐振腔内插入元件(如布儒斯特窗)破坏了腔的旋转对称性。
激光测试技术 原理

激光测试技术原理激光测试技术是一种利用激光器发射出的激光束对目标进行测量和分析的技术。
它通过测量激光束在目标上的反射或散射情况,来获取目标的相关信息,如距离、形状、表面特性等。
激光测试技术在工业、科学研究、医学等领域有着广泛的应用。
激光测试技术的原理主要包括激光器的发射、激光束的传输、目标的反射或散射以及接收和处理信号等几个关键步骤。
首先,激光器会产生一束单色、相干性强、方向性好的激光束。
这个激光束经过适当的光学元件传输到目标上。
目标可以是一个物体的表面,也可以是一个空间中的点。
当激光束与目标发生作用时,会发生反射、散射或折射等现象。
在激光束照射到目标上后,一部分激光束会被目标表面反射回来,形成反射光。
另一部分激光束会被目标表面散射或折射,形成散射光或透射光。
这些光束经过光学系统的聚焦和收集后,被接收器接收到。
接收器可以是光电二极管、光电倍增管或光电探测器等。
接收到的光信号会经过电路放大、滤波等处理后,转化成电信号。
接收到的电信号可以用来计算目标与激光器的距离。
利用激光束的速度已知,通过测量激光束从发射到接收的时间差,可以计算出目标与激光器之间的距离。
同时,还可以通过测量激光束的强度变化,获取目标表面的反射率信息。
利用激光束的聚焦性和方向性,还可以测量目标的形状和表面特性。
激光测试技术具有许多优点。
首先,激光束具有高方向性和高亮度,可以实现远距离测量和高精度测量。
其次,激光束具有短脉冲宽度和窄光谱宽度,可以实现高速测量和高分辨率测量。
此外,激光测试技术还可以实现非接触式测量,避免了测量过程中的物理接触和干扰。
激光测试技术在工业领域有着广泛的应用。
例如,在制造业中,可以利用激光测试技术对产品进行尺寸测量、形状检测和缺陷分析等。
在航空航天领域,可以利用激光测试技术对飞机表面进行检测和维修。
在医学领域,可以利用激光测试技术进行眼科手术和皮肤治疗等。
此外,激光测试技术还可以应用于地质勘探、环境监测、军事侦察等领域。
物理实验技术中的激光测量方法与技巧

物理实验技术中的激光测量方法与技巧激光测量作为物理实验中一种重要的技术手段,被广泛应用于各个领域。
它以激光的高度准直、高能量、高相干性等特性为基础,结合各种光学器件和信号处理技术,可以实现对物体尺寸、形状、速度、位移等参数的高精度测量。
本文将介绍几种常见的激光测量方法与技巧,以及在实验过程中应注意的问题。
一、激光测距技术激光测距是激光测量中常用的一种方法,它通过测量激光光束发射和接收的时间差,来计算出待测物体与激光发射源之间的距离。
激光测距技术的精度高、响应速度快,被广泛应用于建筑、制造业等领域。
在进行激光测距实验时,首先需要选择合适的仪器设备,如激光测距仪或测距传感器。
其次,要注意激光光束的准直度,可以通过调整光路和使用聚焦镜头来实现。
此外,要合理选择激光波长,根据测量需求选择合适的波长,以避免光线在空气中的散射损失。
二、激光干涉测量技术激光干涉测量技术是一种基于光的干涉原理来进行测量的方法。
它通过光束的干涉,可以实现对光程差、位移、形状等参数的测量。
激光干涉测量技术具有高精度、非接触等特点,被广泛应用于光学元件的测试、微观位移测量等领域。
在进行激光干涉测量实验时,需要注意实验环境的稳定性和光路的精确调节。
实验室内应避免震动和温度变化对实验结果的影响,可以使用防震平台和温度控制设备。
光路的调节要仔细,可以使用反射镜、分束板等器件来调整和分束光路,保证光束的干涉效果。
三、激光散斑衍射技术激光散斑衍射技术是一种利用光的衍射原理进行测量的方法。
它通过分析散斑的形态、强度等信息,可以获取被测物体的表面形貌和光学特性。
激光散斑衍射技术具有测量速度快、非接触等优点,广泛应用于表面粗糙度、液体颗粒浓度等参数的测量。
在进行激光散斑衍射实验时,需要注意光路的调节和测量环境的控制。
光路要保证光束的准直和稳定,可以使用衍射光栅、透镜等器件进行调节。
测量环境要避免空气流动和震动的干扰,可以使用光学隔离器和避免光束直接照射待测物体。
光电测试技术-第3章 激光测试技术

1960年由梅曼(Maiman)制成世界 上第一台红宝石脉冲激光器,它标 志了激光技术的诞生,从此固体激 光器技术获得了飞速发展。
2014-11-16
§3-1 激光概述
3.激光器的分类和特点 ③半导体激光器 半导体激光器是指以半导体材料为工作物质的一类激光器。 半导体激光器主要特点有:
§3-1 激光概述
3.激光器的分类和特点 ④液体激光器 液体激光器有两类,即有机化合物(染料)液体激光器和无 机化合物液体激光器。 染料激光器输出的激光波长可以在从紫外(340nm)到近红外 (1200nm)的范围内连续调谐;激光谱线宽度很窄,目前染料 激光器产生的超短光脉冲的时间宽度已压缩到几纳秒,利用 锁模技术还可以获得从皮秒(10-12s)到飞秒(10-15s)量级的 激光脉冲;染料激光器每个脉冲的能量可达数十焦耳量级, 峰值功率达几百兆瓦;激光能量转换效率高达50%;已在光 化学、光生物学、光谱学、全息照相、光通信、同位素分离、 激光医学、大气和电离层光化学等方面获得日益广泛的应用。
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§3-1 激光概述
1. 激光的基本性质 ①激光的方向性 描述方法:
发散角:光源发光面所发出光线中,两光线之间的最大角,一
般用2θ表示,单位为rad。
立体角:球冠曲面S对光源O所张的空间角Ω,单位为sr,可用下 式描述
S Ω= 2 R
2θ O O
2θ
整个球面对球心所张的立体 角是4π(sr)。
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§3-1 激光概述
3.激光器的分类和特点 ⑤化学激光器 化学激光器是指基于化学反应建立粒子数反转而产生受激辐 射的一类激光器。 化学激光器的工作物质可以是气体或液体,但大多数是气体, 由于化学激光器在激励方式等方面的独特性,通常将其归为 一个单独的激光器分支。 特点是:1)将化学能直接转换为激光;2)输出的激光波长 丰富,从紫外到红外,一直进入微米波段;3)高功率、高能 量激光输出,如氟化氢激光器,每公斤氢和氟作用就能产生 1.3×107焦耳的能量;4)化学激光器在许多领域中具有广阔的 应用前景,特别是要求大功率的场合,如同位素分离、激光 武器等方面,利用氟化氘(DF)激光器击落靶机已见报道。 29 2014-11-16
激光检测技术培训讲学

激光准直测量的应用
机床导轨不直度的激光准直测量原理图
物质中处于高能级的原子数超过处于低能级的原子数。物质的这种反 常分布状态叫做粒子数反转分布,粒子的反转分布是产生激光的必要条 件。
能够形成粒子数反转分布的工作物质称为增益介质。
要形成激光,首先必须利用激励能源,即泵浦激 活介质内部的一种粒子,使其在某些能级间实现粒 子数反转分布,这是形成激光的前提条件。同时, 还必须有使光产生放大作用的增益介质和使光产生 共振作用的谐振腔。泵浦、增益介质和谐振腔是激 光产生的三要素。同时光在谐振腔内来回一次所获 得的增益必须等于或大于它所遭受的各种损耗之
和。
二、激光的特性与用途
1. 激光的高方向性:根据这一特性可制成激光准直仪; 2. 激光的高亮度:利用激光能量高度集中的特性,进行
精密焊接、打孔及切割 ; 3. 激光的高单色性 :在小孔、细丝、狭缝等小尺寸的衍
射测量中得到了广泛的应用; 4. 激光的高相干性:全息摄影就是利用了激光相干性好
的这一特征。
激光检测技术
主要内容: 一、 激光的形成原理 二、 激光的特性与用途 三、 激光器 四、 激光检测技术
一、 激光的形成原理
1.光和物质的相互作用
光和物质的相互作用有三种不同的基本过程:自 发辐射、受激辐射和受激吸收。 (1) 自发辐射
自发发射过程
(2)受激吸收 (3)受激辐射
受激辐射过程
2.粒子数反转分布及泵浦过程
Байду номын сангаас
4.
干涉测量法是在以激光束作为直线基准的基础上,又以光的干涉
原理
5. 进行读数来进行直线度测量的。
6. 1.楔形板干涉法
楔形板干涉法原理
1-激光器;2-倒置望远镜;3-靶基座;4-楔形分光板;5-观察屏
激光测量技术-总结ppt课件

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第四章 激光准直及多自由度测量
第一节 准直测量原理 1)振幅/光强测量法:a.菲涅耳波带片法b. 位相板法c. 双光
I
I
0(
sin2 2
)
b sin
I 0 0lightstrength
b
k sin
b
kL Xk
三、圆孔衍射测量 Airy斑
d
1.22 f a
测控教研室
16
16
第二节 激光衍射测量方法
常用的测量方法主要有:
1、间隙测量法 2、反射衍射测量法 3、分离间隙法 4、互补测屏法 5、爱里斑测量法 6、衍射频谱检测法
二、激光的高亮度 三、激光的单色性
线宽的定义是什么? 影响因素有哪些? 介质的均匀性 谐振腔的类型、腔长 泵浦方
式 工作的状态 四、激光的时间相干性和空间相干性
什么是时间相干性和空间相干性 相干长度 Lc=C Δt
tcΔυ=1 横向相干长度
测控教研室
4
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第三节 激光的基本物理性质
五、激光的纵模与横模物理性质
每一个谐振频率的振荡,成为一个模式 沿轴向传播的振动模式,称为轴向模式,简称轴模或者纵模 如何形成单模激光? 横模
TEMmnq
对称 轴向 旋转
m X向暗条纹数 圆周向暗条纹数
测控教研室
n Y向暗条纹数 径向暗条纹数
q 纵模数 纵模数
5
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第四节 高斯光束
一、高斯光束的表达式
束腰的定义
E(x ,y ,z)
测控教研室
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第五节 激光散斑干涉测量技术
什么散斑? 散斑产生的条件:
1)粗糙表面, h>λ产生均匀散斑 2)必须有高相干光
激光测量技术的原理及应用

激光测量技术的原理及应用激光测量技术是一种利用激光作为测量手段的高精度、非接触测量技术。
它通过光的传播和反射方式,结合精密的仪器设备和数据处理方法,实现对距离、速度、形状和表面特征等物理量的准确测量。
本文将从激光的原理出发,探讨激光测量技术的基本原理及其应用领域。
一、激光的原理激光(Laser)是由“光放大(Amplification)由受激(Stimulated)辐射(Emission)的光(Light)”所组成的词汇,它是指通过光学放大、光化学放大或其他方式产生的具有高度方向性、高单色性、高亮度和高准直度的光束。
激光的产生基于激光器,当激活物质受到外部能量激发后,原子或分子中的电子跃迁至激发态,然后在光学腔中通过受激辐射发射出相干光。
二、激光测量技术的原理1. 相位测量原理激光测量技术的基本原理之一是相位测量原理。
相位是指在激光传播过程中,光波向前推进的距离与波长之比。
通过测量相位差,可以得到光波在测量对象上反射或传播的距离。
常用的相位测量方法有干涉法、相移法等。
2. 时间测量原理激光测量技术的另一种原理是时间测量原理。
通过测量光波从激发到辐射的时间差,可以得到测量对象的速度或运动状态。
时间测量原理主要应用于测量运动物体的速度和运动轨迹等。
三、激光测量技术的应用激光测量技术在众多领域中得到了广泛的应用,以下是其中几个典型领域的应用案例。
1. 制造业领域在制造业领域,激光测量技术可用于检测产品的尺寸、形状、表面质量等,以保证产品的质量和精度。
例如,激光测量技术可以应用于机床、汽车零部件等的尺寸测量,实现精确的加工和装配。
同时,激光测量技术也可以用于检测材料的缺陷和瑕疵,提高产品的检测效率。
2. 航空航天领域在航空航天领域,激光测量技术常用于测量飞机机翼的形状和结构,以及飞机机身的表面质量和变形情况。
通过激光测量技术,可以实时监测飞机的结构变化和疲劳破坏情况,为飞机的安全性和可靠性提供保障。
3. 医疗领域在医疗领域,激光测量技术被广泛应用于眼科、皮肤治疗和医学影像等方面。
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§3-1 激光概述
1. 激光的基本性质 ③激光的单色性 单色性是指光强按频率(波长)的分布状况。 描述方法:用频谱或波长分布的宽度(线宽)来描述
2 - 1
Δ ν /ν = Δ λ /λ
激光的单色性能:
单模稳频He-Ne激光器,其发出的谱线的线宽与波长的比值可
激光谱线数千条。 脉冲激光能量从几千焦耳到几十万焦耳,最高峰值功率达1013瓦。 随着中小功率固体激光器技术的发展,与之有关光学元件也相应地 得到发展,其中包括电光Q开关、声光Q开关、调制器、宽带调谐、 倍频以及锁模技术等装置均已成熟,已形成产品系列。 结构紧凑、坚固可靠和使用方便等。
腰”;
(x2 y 2 ) A0 x2 y2 E ( x, y, z ) exp z ) j ( z ) exp jK ( 2 ( z) 2 R( z ) ( z)
波数K=2π/λ
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R(z)是在z处波阵面的曲率半径,它也是z的函数
(1)超小型、重量轻,激活面积为0.5×0.5mm2; (2)效率高、微分量子效率大于50%,能量转换效率大于30%; (3)发射的激光波长范围宽,通常谱宽在0.5-30μm之间; (4)使用寿命长,可达百万小时以上,即使在60℃的环境温度下工 作,寿命也可达20万小时以上; (5)普通的半导体激光器的发射功率在1~100mW,但目前大功率 半导体激光器的发展极为迅速,一维相干的大功率半导体激光器连 续输出已达500mW,二维相干列阵器件的输出功率达1W。部分相 干的半导体激光器的最大输出达80W,准连续输出为300W,脉冲输 2013-7-15 出达1000W以上。 26
目前,半导体激光器已成为激光器家族中最主要的成员之一, 是光通信领域中发展最快和最为重要的光纤通信的光源,并 在激光电视唱片、光盘、激光高速印刷术、全息照相、文字 记录、数码显示、办公自动化、激光准直、激光防盗及医疗 等方面开发了应用。半导体激光器是光信息处理、光储存和 光计算机等新领域的主要角色。 2013-7-15 27
谱线的波长分布区域宽,已观察到的上万条谱线,覆盖了从紫外 到红外光谱区,目前已向两端扩展到X射线波段和毫米波波段。 其激光器输出光束的质量相当高,具有良好的单色性和发散度。 目前是连续输出功率最大的激光器,如CO2激光器连续输出量级 已达数十万瓦。 与其它激光器相比,转换效率高,结构简单,造价低廉。 被广泛应用于工农业、国防、医学和其它科研领域中。
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§3-1 激光概述
3.激光器的分类和特点 ②固体激光器 固体激光器是以固体作为激光工作物质的激光器。 类型:目前,实现激光振荡的固体工作物质已达百余种,如 红宝石(Cr3+:Al2O3)、掺钕钇铝石榴石(Nd3+:YAG)、钕 玻璃和掺钛蓝宝石(Ti3+:Al2O3)等。 特点:
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§3-1 激光概述
1. 激光的基本性质 ①激光的方向性 描述方法:
发散角:光源发光面所发出光线中,两光线之间的最大角,一
般用2θ表示,单位为rad。
立体角:球冠曲面S对光源O所张的空间角Ω,单位为sr,可用下 式描述
S Ω= 2 R
O
2θ O
2θ
整个球面对球心所张的立体 角是4π(sr)。
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1960年由梅曼(Maiman)制成世界 上第一台红宝石脉冲激光器,它标 志了激光技术的诞生,从此固体激 光器技术获得了飞速发展。
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§3-1 激光概述
3.激光器的分类和特点 ③半导体激光器 半导体激光器是指以半导体材料为工作物质的一类激光器。 半导体激光器主要特点有:
c
结论:光谱线宽度Δλ和Δν越窄,光的相干长度Lc和相干 时间τc越长,光的时间相干性越好。所以激光的时间相 干性比普通光源所发出的光好得多。 例如,用86Kr灯作光源的干涉仪,理论上其相干长度 Lc=77cm,这与非受激发射的普通光源相比已是最长的了; 但利用稳频He-Ne激光器(=0.6328μm)作光源,若其频 率稳定度为10-11,干涉仪的相干长度可达几千公里。
§3-1 激光概述
3.激光器的分类和特点 ④液体激光器 液体激光器有两类,即有机化合物(染料)液体激光器和无 机化合物液体激光器。 染料激光器输出的激光波长可以在从紫外(340nm)到近红外 (1200nm)的范围内连续调谐;激光谱线宽度很窄,目前染料 激光器产生的超短光脉冲的时间宽度已压缩到几纳秒,利用 锁模技术还可以获得从皮秒(10-12s)到飞秒(10-15s)量级的 激光脉冲;染料激光器每个脉冲的能量可达数十焦耳量级, 峰值功率达几百兆瓦;激光能量转换效率高达50%;已在光 化学、光生物学、光谱学、全息照相、光通信、同位素分离、 激光医学、大气和电离层光化学等方面获得日益广泛的应用。
激光测试原理与技术
第3章 激光测试技术
引
言
自从1960年由Maiman研制成功世界上第一台红宝石固 体激光器以来,激光技术发展极为迅速,并带动一大 批相关学科和技术的发展,其应用遍布几乎所有的领 域,如信息、医学、工农业和军事技术等各个部门, 是具有里程碑意义的重要技术成就。激光技术的广泛 应用使之成为力学、物理、化学、材料科学、光电子 以及医学工程之间的一门交叉学科。 激光是一种高亮度的定向能束,单色性好,发散角很 小,具有优异的相干性,既是光电测试技术中的最佳 光源,也是许多测试技术的基准。
出该位置处的ω(z) 定义复曲率半径为 1 1 j 和R(z)。
q( z E ( x, y, z ) exp jK exp jΚz j ( z ) ( z) 2q ( z )
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§3-1 激光概述
3.激光器的分类和特点 ③半导体激光器 半导体激光器的材料主要集中为三大类材料:
III-Ⅴ族化合物半导体,如GaAs; Ⅱ-Ⅵ族化合物半导体,如CdS; Ⅳ-Ⅵ族化合物半导体,如PbSnTe。 其中III-Ⅴ族化合物半导体材料研制开发最成熟,应用也最广泛。
A00一旦确定光束在某位置 22 1 E ( x, y, z ) exp jK exp Κz R( z ) j 22( z ) exp jjz j ( z ) 处的q(z)值,便可求 ( z ) π ( z) 2
Ω π 2
常用激光器的光束方向性能:
气体激光器方向性最好,其发散角约为10-3~10-6rad; 固体激光器的方向性较差,一般为10-2rad量级。
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半导体激光器的方向性最差,一般在(5~10)×10-2rad,且两
个方向的发散角不一样。
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§3-1 激光概述
1. 激光的基本性质 光束出射立体角 ②激光的高亮度 激光的亮度水平: 辐射出射能量 一个普通的调Q红宝石激光器发射的 定义:亮度为单位面积的光源在单位时间内向着其法线 激光,其脉冲功率很容易达到106W 方向上的单位立体角范围内辐射的能量,可表示为 的水平,其亮度是太阳的1010倍。 Q L 目前的超短脉冲激光器能产生短至 S t 4.6fs的超短脉冲,光功率密度可高达 亮度的单位是W/m2 2 1020W/cm sr; ,其亮度就更高了。 一般激光器的发光立体角大约为π×10-6sr,其发光亮度 光源表面积 比普通光源大百万倍。 正是由于激光能量在空间和时间上的高度集中,才使得 激光具有普通光源所达不到的高亮度。
将ω(z)和R(z)的定义式代入q(z)的定义式,经适当 2 运算可得 π0 q( z ) j z q0 z 2013-7-15 20
§3-1 激光概述
3.激光器的分类和特点 ①气体激光器 气体激光器是以气体或蒸汽为工作物质的激光器。 气体激光器可分为三大类:原子(如He-Ne)、分子(如 CO2)和离子(如Ar+)气体激光器。 气体激光器的特点是:
§3-1 激光概述
2.高斯光束 ③高斯光束的变换 1)高斯光束的复曲率半径 这就是高斯光 如果以q0=q(0)表示z = 0处的复曲率半径,并注意到 束的复曲率半 R(0)→∞,ω(0)=ω0,则按定义式 ,有 径在自由空间 1 1 (或均匀各向 j 2 同性介质)中的 q0 R(0) π (0) 传输规律 由此得出 2 π q0 j 0
10 达 / ≈ -11 。
普通光源中,单色性最好的同位素86Kr放电灯在低温下发出波长
λ=0.6057μm的光,
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/ ≈7.76 10-7
6
§3-1 激光概述
1. 激光的基本性质 ④激光的时间相干性 经过简单推导有下式成立:
Lc ct
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ω(z)称为z点的光斑尺寸,它是z的 函数,即
2
1 2
§3-1 激光概述
是与z有关的位相因子
2.高斯光束 z ( z光束在纵轴上 2 ) 0 1 z ( z ) arctg ①高斯光束的描述 0 2 光束在z处垂 (x = y= 0)z点 π0 沿z轴方向传播的高斯光束的电矢量表达式为 直于纵轴横截 的电矢量振幅 ω0是z = 0处的光斑尺寸,它是高斯光 面内的振幅 束的一个特征参量,称为光束的“束
而激光器的横向相干长度可达100mm以上。
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§3-1 激光概述
2.高斯光束 ①高斯光束的描述 由凹面镜构成的稳定谐振腔产生的激光束既不是均匀平面 光波,也不是均匀球面光波,而是一种结构比较特殊的高 斯光束,如图所示。
x
ω(z) ω0 y