各功率激光的特点.

常见激光技术总结目前常见的激光器按工作介质分气体激光器、固体激光器、半导体激光器、光纤激光器和染料激光器5大类,近来还发展了自由电子激光器。

大功率激光器通常都脉冲方式输出已获得较大的峰值功率。

单脉冲激光指的是几分钟才输出一个脉冲的激光,重频激光指的是每分钟输出几次到每秒输出数百次甚至更高的激光。

一、气体激光器1.He-Ne激光器:典型的惰性气体原子激光器,输出连续光,谱线有632.8nm(最常用),1015nm,3390nm,近来又向短波延伸。

这种激光器输出地功率最大能达到1W,但光束质量很好,主要用于精密测量,检测,准直,导向,水中照明,信息处理,医疗及光学研究等方面。

2.Ar离子激光器:典型的惰性气体离子激光器,是利用气体放电试管内氩原子电离并激发,在离子激发态能级间实现粒子数反转而产生激光。

它发射的激光谱线在可见光和紫外区域,在可见光区它是输出连续功率最高的器件,商品化的最高也达30-50W。

它的能量转换率最高可达0.6%,频率稳定度在3E-11,寿命超过1000h,光谱在蓝绿波段(488/514.5),功率大,主要用于拉曼光谱、泵浦染料激光、全息、非线性光学等研究领域以及医疗诊断、打印分色、计量测定材料加工及信息处理等方面。

3.CO2激光器:波长为9~12um(典型波长10.6um)的CO2激光器因其效率高,光束质量好,功率范围大(几瓦之几万瓦),既能连续又能脉冲等多优点成为气体激光器中最重要的,用途最广泛的一种激光器。

主要用于材料加工,科学研究,检测国防等方面。

常用形式有:封离型纵向电激励二氧化碳激光器、TEA二氧化碳激光器、轴快流高功率二氧化碳激光器、横流高功率二氧化碳激光器。

4.N2分子激光器:气体激光器,输出紫外光,峰值功率可达数十兆瓦,脉宽小于10ns,重复频率为数十至数千赫,作可调谐燃料激光器的泵浦源,也可用于荧光分析,检测污染等方面。

5.准分子激光器:以准分子为工作物质的一类气体激光器件。

常用电子束(能量大于200千电子伏特)或横向快速脉冲放电来实现激励。

当受激态准分子的不稳定分子键断裂而离解成基态原子时,受激态的能量以激光辐射的形式放出。

准分子激光物质具有低能态的排斥性,可以把它有效地抽空,故无低态吸收与能量亏损,粒子数反转很容易,增益大,转换效率高,重复率高,辐射波长短,主要在紫外和真空紫外(少数延伸至可见光)区域振荡,调谐范围较宽。

它在分离同位素,紫外光化学,激光光谱学,快速摄影,高分辨率全息术,激光武器,物质结构研究,光通信,遥感,集成光学,非线性光学,农业,医学,生物学以及泵浦可调谐染料激光器等方面已获得比较广泛的应用,而且可望发展成为用于核聚变的激光器件。

二、固体激光器1.YAG激光器:可分为:Nd-YAG晶体、Ce-Nd-YAG晶体、Yb-YAG晶体、Ho-YAG晶体、Er-YAG晶体。

Nd-YAG激光器:固体激光器,1064nm,Nd-YAG目前综合性能最为优异的激光晶体,连续激光器的最大输出功率1000W,广泛用于军事、工业和医疗等行业。

若采用连续的方式运转,采用一级振荡可以获得400W 的多模输出,若要输出在百瓦级的激光器,采用单灯单棒,200W以上的采用双灯单棒结构。

Nd-YAG激光器不仅适合连续,而且在高重频下运转性能也很优越。

重频可达100~200次/s,最高平均功率可400w。

采用多级串联来实现高功率输出,目前平均功率最高可达到上600~800瓦,重频可达80~200次/s,单脉冲能量可达80J。

Ce-Nd-YAG激光器:在Nd-AG晶体的基础上添加Ce离子形成Ce-Nd-YAG。

利用Ce离子能对紫外光谱区光子能量产生很好的吸收,并且将能量以无辐射跃迁的方式传递给Nd离子,从而增加了光谱的利用率,因此效率高、阈值低、重复频率特性好。

Yb-YAG激光器:Yb3+掺入YAG基质中形成的一种产生1.03um近红外激光的激光晶体,其与Nd-YAG属于同一种基质,但由于掺杂不同而导致生长工艺有所不同。

掺Yb-YAG由于量子效率高,晶体光谱简单,无激发态吸收和上转换,且无荧光浓度猝灭,掺杂浓度高,有较长的荧光寿命,吸收带带宽比Nd-YAG宽得多,能与二极管的泵浦波长有效耦合。

在相同的输入功率下,Yb-YAG泵浦生热仅为Nd-YAG的1/4。

而且YAG基质的物化特性综合性能最为优良,所以Yb-YAG已成为最引人注目的固体激光介质之一,LD泵浦的高功率Yb-YAG固体激光器成为新的研究热点,并将其视为发展高效、高功率固体激光器的一个主要方向。

Ho-YAG激光器:可产生对人眼安全的2097nm和2091nm激光,主要适用于光通信,雷达和医学应用。

Ho-YAG激光器对冷却和干燥度有严格的要求,水冷控制在10摄氏度以下。

干燥装置要确保没有水蒸气的影响。

处于对人眼安全波段的范围内,由于水吸收大,穿透深度非常浅,大大降低了对人体特别是对眼睛的意外伤害的可能性。

Er-YAG激光器:输出2.9um的波长,能被水吸收,主要应用在医学中。

该晶体主要吸收可见光和紫外光,所以光腔反射镜的材料多使用又高反射的铝和银。

目前Er-YAG激光器的最大输出功率可达3瓦,最大脉冲输出可达到5J。

是迄今输出功率最大的效率最高的长波长固体激光器。

人体对2940nm的吸收是10640nm的十倍,所以激光外科和血管外科有很大的应用潜力。

2.红宝石激光器:红宝石只能在低温条件下实现连续输出,而且阈值很高,所以至今还没有造出在室温下工作的输出连续的红宝石激光器。

适合做单次或低重频的脉冲激光器。

单脉冲能量可达1~20J,重频5~10,单脉冲能量可达1J左右。

3.铷玻璃激光器:铷玻璃也在室温下难以运转。

适合做单次或低重频的脉冲激光器。

重频限制在5次/s,单次脉冲能量可达10~80J。

三、半导体二极管激光器:半导体二极管激光器是以一定的半导体材料做工作物质而产生受激发射作用的器件。

其工作原理是,通过一定的激励方式,在半导体物质的能带(导带与价带)之间,或者半导体物质的能带与杂质(受主或施主)能级之间,实现非平衡载流子的粒子数反转,当处于粒子数反转状态的大量电子与空穴复合时,便产生受激发射作用。

发光波长随禁带宽度而改变。

半导体激光器的激励方式主要有三种:即电注入式,光泵式和高能电子束激励式。

电注入式半导体激光器一般是由GaAS(砷化镓),InAS(砷化铟),Insb(锑化铟)等材料制成的半导体面结型二极管,沿正向偏压注入电流进行激励,在结平面区域产生受激发射。

光泵式半导体激光器,一般用N型或P型半导体单晶(如GaAS,InAs,InSb等)做工作物质,以其他激光器发出的激光作光泵激励。

高能电子束激励式半导体激光器,一般也是用N型或者P型半导体单晶(如PbS,CdS,ZhO等)做工作物质,通过由外部注入高能电子束进行激励。

目前最最常用的是具有双异质结构的电注入式GaAs二极管激光器,常见为635红光;氮化铟镓(InGaN) 二极管激光器,常见为532绿光和405蓝光。

二极管激光器发射的激光可以用高斯光束来进行描述,其特点是一个长条形的发射体,且在水平和垂直方向的发射角不同。

通常在水平只有几度,而垂直可达40度。

在大多光耦合技术中,水平角忽略不计,将垂直的角作为而激光激光器的发散角。

主要应用于电子信息。

光纤通信、光传感、光盘、激光打印、条形扫码、集成光学领域。

400~780nm应用用于条形扫描、检测、光存储、激光打印等。

790~1020nm的应用于条形扫码、激光打印、光存储等领域。

近年来大功率半导体激光器已经有长足的进步,连续输出功率可达1~20w。

1300 与1550 分别在硅光纤零色散和最低损耗窗口,相应的半导体主要用于长距离大容量干线光通信。

介于1300 与1550之间的1480近年来输出功率可达50~100mw。

四、染料激光器突出的优点是输出波长可调谐,它不仅可以获得从0.3~1.3um光谱内的可调谐的窄带高功率激光,而且还可以通过混频技术获得从紫外到中红外的可调谐相干光,因此目前主要用于光谱学研究。

五、光纤激光器:光纤激光器应用范围非常广泛,包括激光光纤通讯、激光空间远距通讯、工业造船、汽车制造、激光雕刻激光打标激光切割、印刷制辊、金属非金属钻孔/切割/焊接、军事国防安全、医疗器械仪器设备、大型基础建设等等。

玻璃光纤制造成本低、技术成熟及其光纤的可饶性所带来的小型化、集约化优势;玻璃光纤对入射泵浦光不需要像晶体那样的严格的相位匹配,这是由于玻璃基质Stark 分裂引起的非均匀展宽造成吸收带较宽的缘故;玻璃材料具有极低的体积面积比,散热快、损耗低,所以上转换效率较高,激光阈值低;输出激光波长多:这是因为稀土离子能级非常丰富及其稀土离子种类之多;可调谐性:由于稀土离子能级宽和玻璃光纤的荧光谱较宽。

由于光纤激光器的谐振腔内无光学镜片,具有免调节、免维护、高稳定性的优点,这是传统激光器无法比拟的。

光纤导出,使得激光器能轻易胜任各种三维任意空间加工应用,使机械系统的设计变得非常简单。

胜任恶劣的工作环境,对灰尘、震荡、冲击、湿度、温度具有很高的容忍度。

不需热电制冷和水冷,只需简单的风冷。

高的电光效率:综合电光效率高达20%以上,大幅度节约工作时的耗电,节约运行成本。

高功率,目前商用化的光纤激光器可达六千瓦。

六、自由电子激光器输出的激光波长与电子的能量有关:故改变电子束的加速电压就可以改变激光波长,这叫做电压调谐,其调谐范围很宽,原则上可以在任意波长上运转。

在现有的电子枪和加速器的实验条件下,可以获得从毫米波到光频波段范围内的连续调谐的相干辐射。

自由电子激光器的输出功率与电子束的能量、电流密度以及磁感应强度有关,它可望成为一种高平均功率、高效率(理论极限达40%)、高分辨率的具有稳定功率和频率输出的激光器件,采用它能够避免某些工艺上的麻烦(如激光工作物质稀缺、有毒或腐蚀金属、玻璃),另外,它基本上不存在使用寿命问题。

自由电子激光器在短波长、大功率、高效率和波长可调节这四大主攻方向上,为激光学科的研究开辟了一条新途径,它可望用于对凝聚态物理学、材料特征、激光武器、激光反导弹、雷达、激光聚变、等离子体诊断、表面特性、非线性以及瞬态现象的研究,在通讯、激光推进器、光谱学、激光分子化学、光化学、同位素分离、遥感等领域,它应用的前景也很可观。

美国机载激光武器系统机载激光武器系统所使用的就是高能化学碘氧自由电子激光器(COIL)。

各种波长(颜色)手持激光的特点简介经常有激光爱好者问某种波长的激光和另一种比怎么样这里把手持的各种波长激光特点都介绍一下按照短波到长波排列(相同功率比较)(最大功率比较)波长颜色类型最大功率安全超频光斑亮度光束亮度近距灼烧远距灼烧价格(综合考虑功率等因素)405 紫色半导体 300mw 500mw 低低中极强较便宜445 深蓝色半导体 1600mw 2500mw 较低中极强弱便宜473 天蓝色晶体 100mw / 中较高 / / 很贵532 亮绿色晶体 1000mw / 极高极高中较强贵589 金色晶体 100mw / 高高 / / 天价593.5 黄色晶体 30mw / 高高 / / 逆天价638(635)橙色半导体 500mw 800mw 较高高中弱中650(660)红色半导体 1000mw / 中中较强较弱中780 暗红色半导体 2000mw / 极低不可见强弱较贵808 极暗红色半导体 2000mw / 极低不可见强弱较便宜980 无半导体 2000mw / 不可见不可见强弱较贵1064 无晶体 2000mw / 不可见不可见强强贵个人的推荐喜欢光束亮骚但是不烧东西的400mw左右的532nm 这个功率已经很亮1000mw不会有比这个亮非常多的感觉喜欢烧东西又偶尔亮骚的 1.6W的445nm 近距离烧很给力光束也不错的喜欢远距离烧东西的500mw(超频)405nm 10米轻松点火柴绝对很好用由于没有激光功率计,只能用万用表量电流,想请教下445 1200MW的电流一般是多少,445 1500MW的电流又是多少呢`?1200mW的电流1.52,迷你1500mW的2.11,单锂18650 1500mW的1.90~!但是亮度单锂18650 1500mW的最亮,1200mW和迷你1500mW的亮度一样~!迷你1500mW的电流2.11,按道理应该是最亮的嘛` 搞不懂了 `!香港的激光安全准则序言 激光广泛地应用于医疗、工业、教育、娱乐及美容等方面,为我们及日常生活带来不少方便。

合集下载

激光的基本原理及其特性

激光的基本原理及其特性

物理与电子工程学院
《激光原理与技术》
•光的放大作用的大小通常用放大 光的放大作用的大小通常用放大 增益)系数G来描述。 (增益)系数G来描述。P8!
I ( z)
I (l ) I + dI I
dI = G ( z ) I ( z )dz
原子数按能级分布
热平衡时, 热平衡时,单位体积内处于各个能级上的原子数分布
玻尔兹曼分布律: 玻尔兹曼分布律:
N2 −( E2 −E1 ) kT =e N1
E E2 E1 N1 N2 N
高 能 级 低 能 级
物理与电子工程学院
《激光原理与技术》
§1.2.1 二能级系统的三种跃迁
3-01光源、光波叠加.exe
3、光子简并度与激光的强度 、
激光的强度: 激光的强度:
I = cωv= nchv /η
光子简并度越大, 光子简并度越大,同一光子态的光的能量越大 激光的简并度是很高的, 激光的简并度是很高的,如He—Ne激光器 激光器
n = 4×10 ×
11
对于普通光源到目前为止还没有发现 n > 1 的
光源亮度是指光源单位发光表面在单位时间内沿 单位立体角所发射的能量 普通光源的亮度,太阳表面的亮度比蜡烛大30万 普通光源的亮度,太阳表面的亮度比蜡烛大30万 30 比白炽灯大几百倍。 倍,比白炽灯大几百倍。 普通的激光器的输出亮度, 普通的激光器的输出亮度,比太阳表面的亮度大 10亿倍 亿倍。 10亿倍。 激光器的输出功率并不一定很高, 激光器的输出功率并不一定很高,但由于光束很 光脉冲窄,光功率密度却非常大。 细,光脉冲窄,光功率密度却非常大。
∴ B21 · ρ (ν21) · N1 >> B12 · ρ (ν21) · N2

激光器的种类及应用

激光器的种类及应用
1.同质结半导体激光器 是更复杂、更高性能半导体激光器的基本结构,简单、直观而 精练地体现了半导体激光器的工作原理,便于建立清晰的概念。
• 激光工作物质: 由半导体材料构成的有源区:Ⅲ-V族化合物,如GaAs,InP直接带隙结构, 导带底与价带顶都在K空间的同一位置,注人的电子-空穴带间的光跃迁 无需声子参与,跃迁几率很大,有很高的发光效率。 • 粒子数反转分布——通过 p-n结正向大注入途径来实现: 正向偏压下,大量电子和空穴分别通过耗尽层注入到p侧和n侧, ——导带中存在电子而价带空,形成粒子数反转分布。 • 谐振腔——一般通过解理形成: GaAs等材料折射率很高,解理面大约反射35%的入射光,可形成的一对优质F-P腔, 若再在两腔面分别镀以反射膜和增透膜,则可以进一步提高腔运行效果
准分子激光器激光波长(nm)
放电激发的准分子激光器结构与TEA型CO2激光器基本相同。 很难维持放电的长期稳定性,而要求脉冲宽度为几十ns的高速放电。 卤素气体活性很强,气体容易恶化,必须用耐腐蚀材料制作,并要定期更换气体。 通常采用He、Ne将由压力数千帕的稀有气体和压力数百帕的卤素气体组成的混合气 体稀释成数百千帕的混合气体作为激光工作物质,所形成的激光器输出能量为数百微 焦耳,发光效率1%,重复频率数千赫兹。
激光切开的典型运用


1 汽车范畴的运用 领先的三维激光设备, 不光能够完成车体零件的切开, 还可完成整个 轿车车身全体的切开、焊接、热处理、熔覆、乃至三维丈量, 然后完 成惯例加工无法完成的技能需求。德国通快公司的三维激光设备在 奔驰、通用公司、福特公司、雷诺公司、SKODA公司、欧宝公司、 SAAB公司、VOLVO公司和戴姆勒一克莱斯勒公司成功地运用多年。 2 航空范畴的广泛运用 世界上很多的航空发动机公司选用三维激光设备进行燃烧器段的高 温合金资料的切开和打孔使命, 在军用和民用航空器的铝合金资料或 特别资料的激光切开都获得了成功。

13.1,13.2激光的原理,特点,应用

13.1,13.2激光的原理,特点,应用

一、方向性好
发散角是衡量光束方向性好坏的标志,方向性表明光能量 在空间分布上的集中性。普通光源发出的自然光向四面八方射 出,而激光由于受激辐射的光子行进方向相同以及谐振腔对腔 内离轴光子的淘汰作用,使得只有沿轴方向的光波才能输出, 因而有很好的方向性。激光束的发散角一般在10-4~10-2 rad, 与普通光束比相差10~104倍。这一特性被用作精密长度的测量, 准直、目标照明、通讯和雷达等方面。
二、亮度高、强度大 亮度高、
亮度是衡量光源发光强弱程度的标志,表明光源 亮度 发射的光能量对时间与空间方向的分布特性。激光 器由于其输出端发光面积小、光束发散角小、输出 功率大,而使其亮度高,尤其是超短脉冲激光的亮 度可比普通光源高出1012~1019倍。因此激光器是目 前世界上最亮的光源。 对同一光束,强度 强度与亮度成正比。激光极高的亮度加之 强度 方向性好而能被聚焦成很小的光斑,故激光的强度比普 通光大得惊人。目前激光的强度可达1017w.cm-2,而氧炔 焰的强度不过为103w.cm-2。故可用于制造激光武器以及 工业上的打空、切割、焊接等。临床治疗中的手术刀及 体内碎石。还有望用于实现受控热核聚变。
激光通信和激光冷却正在开发和利用中。
第三节 激光的医学应用
医学是激光的首批应用领域。1961年世界上第一台医 用激光器---红宝石视网膜凝固机在美国问世,至80 年代末已建立较为系统、完整的理论体系。于是, 一门新的交叉学科——激光医学便逐渐形成了。目 前它包括激光医学基础、临床检测诊断与治疗、医 学生物学用激光器械与技术、激光的安全与防护等 四部分内容。
3. 光化作用 生物大分子吸收激光光子的能量受激活
而引起生物组织内一系列的化学反应称之为光化反应。
4. 电磁场作用 激光是电磁波,激光对生物组织的

激光的特点(特性)

激光的特点(特性)

激光的特点1、相干性好2、方向性强3、单色性好1、相干性好一个几十瓦的电灯泡,只能用作普通照明。

如果把它的能量集中到1m直径的小球内,就可以得到很高的光功率密度,用这个能量能把钢板打穿。

然而,普通光源的光是向四面八方发射的,光能无法高度集中。

普通光源上不同点发出的光在不同方向上、不同时间里都是杂乱无章的,经过透镜后也不可能会聚在一点上。

激光与普通光相比则大不相同。

因为它的频率很单纯,从激光器发出的光就可以步调一致地向同一方向传播,可以用透镜把它们会聚到一点上,把能量高度集中起来,这就叫相干性高。

一台巨脉冲红宝石激光器的亮度可达1015w/cm2•sr,比太阳表面的亮度还高若干倍。

具有高亮度的激光束经透镜聚焦后,能在焦点附近产生数千度乃至上万度的高温,这就使其可能可加工几乎所有的材料。

2、方向性强激光的方向性比现在所有的其他光源都好得多,它几乎是一束平行线。

如果把激光发射到月球上去,历经38.4万公里的路程后,也只有一个直径为2km左右的光斑。

3、单色性好:受激辐射光(激光)是原子在发生受激辐射时释放出来的光,其频率组成范围非常狭窄,通俗一点讲,就是受激辐射光单色性非常好,激光的“颜色”非常的纯(不同颜色,实际就是不同频率)。

激光的单色性是实现激光加工的重要因素。

我们可以通过简单的物理实验来说明这个问题。

我们使用三棱镜,可以将一束太阳光分解成七色光谱带,其原理是日光其实是多种波长的光混合在一起的复色光,不同波长的光透过同一介质时,由于在介质中折射率的不同,使各色光的传播方向发生不同程度的偏折,因而在离开棱镜时就各自分散,形成光谱带。

典型灯泵浦YAG激光器原理在一个截面为椭圆形的腔体内,两个焦点上分别放置激光棒和氪灯,在一个焦点上(氪灯)发出一定波长的光,经过反射腔体内壁的反射,会聚在腔体的另一个焦点上(激光棒),使工作物质里的粒子受到激发,粒子受激吸收后,处于低能态的原子由于吸收了外界辐射而发生能级跃迁,继而释放出激光,产生的激光在全反射镜片和部分反射镜片之间进行来回振荡,当能量达到一定值时,就可以从部分反射镜片透过,这就实现了激光的输出。

810nm激光特点

810nm激光特点

810nm激光特点摘要:一、引言二、810nm 激光的波长特点三、810nm 激光的输出功率特点四、810nm 激光的应用领域五、810nm 激光的优势与局限六、结论正文:【引言】810nm 激光作为一种在光谱中处于近红外区域的激光,具有广泛的应用前景。

本文将详细介绍810nm 激光的波长特点、输出功率特点、应用领域,以及其优势与局限。

【810nm 激光的波长特点】810nm 激光的波长位于近红外区域,具有较长的波长和较低的光子能量。

这使得810nm 激光在穿透物质时具有较高的穿透能力和较小的光子能量损失。

【810nm 激光的输出功率特点】810nm 激光的输出功率可以根据激光器的不同类型和配置进行调整。

在实际应用中,810nm 激光可以实现较高输出功率,满足不同应用场景的需求。

【810nm 激光的应用领域】1.激光通信:由于810nm 激光在光纤中的传输损耗较小,因此被广泛应用于光纤通信系统。

2.激光雷达:810nm 激光雷达具有较高的探测精度和较远的探测距离,被广泛应用于无人驾驶汽车、无人机等领域。

3.激光医疗:810nm 激光在医疗领域的应用包括激光治疗、激光手术等,具有创伤小、恢复快等优点。

4.激光加工:810nm 激光可用于材料加工,如切割、焊接、打标等,具有高精度、高效率等优点。

【810nm 激光的优势与局限】优势:1.较高的穿透能力2.较低的光子能量损失3.广泛的应用领域局限:1.对某些材料的加工效果有限2.受激光器成本和体积限制【结论】综上所述,810nm 激光具有波长特点、输出功率特点和广泛的应用领域。

然而,也存在一定的局限性,需要在实际应用中进行权衡。

激光的分类和特点-概述说明以及解释

激光的分类和特点-概述说明以及解释

激光的分类和特点-概述说明以及解释1.引言1.1 概述激光是一种具有高度相干性、能量聚焦、单色性和高亮度的光源。

在现代科技领域中,激光技术已经得到广泛应用,包括通信、医疗、制造、军事等领域。

本文将介绍激光的分类和特点,以及在不同领域的应用,旨在探讨激光技术的重要性和未来发展方向。

1.2 文章结构文章结构部分的内容应该包括对整篇文章的布局和内容安排进行介绍和概述。

在激光的分类和特点的讨论中,我们首先会介绍激光的分类,包括按波长、按输出方式等分类方法,然后讨论不同类型激光的特点和应用领域。

接着,我们将展示激光在医疗、通信、制造等领域的应用案例,说明激光技术的重要性和广泛应用。

最后,我们将总结激光技术的重要性和展望未来激光技术的发展方向,以及对激光技术的发展前景进行展望。

通过文章的结构设计,读者可以系统地了解激光技术的分类、特点和应用领域,以及对激光技术未来发展的展望。

1.3 目的本文的目的是对激光进行分类和介绍其特点,帮助读者更全面地了解激光技术。

通过对不同类型的激光进行分类和对其特点进行详细解释,读者可以深入了解激光技术的基本原理和应用领域。

同时,本文还将探讨激光在不同领域的应用,展示其在科学研究、医学、工业等领域的重要作用。

通过这些内容,读者可以对激光技术有更深入的认识,同时也可以了解激光技术对各行业的影响和未来发展趋势。

希望本文能够为读者提供有益的知识,增进对激光技术的了解,并为相关领域的研究和发展提供参考。

2.正文2.1 激光的分类激光是一种具有高度相干性、高能量密度和直线传输特性的光源。

根据激光器的工作原理和发射特性,可以将激光分为不同的类型。

主要的激光分类包括:1.气体激光器:气体激光器是最早被发明的激光器之一,通常使用激活气体(如氦氖、氩氖等)在电场或光场的作用下发射激光。

气体激光器具有较高的功率和波长可调性,广泛应用于医疗、材料加工等领域。

2.固体激光器:固体激光器利用稀土元素(如Nd:YAG、Nd:YVO4等)或其他固体材料(如晶体、玻璃等)作为工作介质,通过光泵浦激发发射激光。

激光

飞机 6 5 4 3 1 2 4` 5` 6` 目标
2019/1/12
32
激光制导与其它制导方式相比, 具有如下特点
1. 命中率高。经多次实验证明命中率可在97%。 2. 抗电磁干扰能力强。由于激光属于可见光,故 不受电磁波干扰。 • 3. 制导系统体积小,重量轻、结构简单、造价 低廉。 但是,激光制导也存在其缺点:主要是受天气影 响较大。大雨浓雾、扬尘 ( 烟幕 ) 使激光传输受 限制难以正常工作。
2019/1/12 5
在可见范围内,还能感觉到光的不同颜色,如红、
橙、黄、绿、青、蓝、紫,这些不同的颜色,
是因为它们的波长各不相同,不同波长的光能 引起不同的视觉。因此,眼睛能辨别颜色,但 当眼睛同时受到各种色光的作用时,就会产生 白光的印象,所以白光是复合光。
2019/1/12
6
(二) 光是怎样产生的
2019/1/12 15
(五) 激光器
激光器是,
谐振腔和激励源三部分组成。
2019/1/12
16
1. 工作物质。又称为激光物质,它与普通发光物质的区 别就在于具有亚稳态能级。也就是说,激发到高能态 的粒子稳定时间较长,通常可达 103秒数量级时间, 但最终还是要自发地回到基态,以保持其稳定性。工 作物质受到激励后,将出现两种粒子,一种高能级粒 子,另一种低能级粒子,当高能级粒子多于低能级粒 子时,就会有激光输出。
激光层析造影、激光荧光诊断、 光动力学治疗(PDA)技术、激 光心脏打孔、激光光纤内窥镜手 术……
激光穿心术
2019/1/12
23
激光眼科手术
2019/1/12
24
激光眼科手术原理
2019/1/12
25
激光牙科手术

激光的特性及应用


力大和较强的抗电子干扰能力。投射时,它是利
用载机上的激光照射器,先向目标照射激光束,
输入炸弹控制舱,
控制炸弹舵面偏转,导引炸弹飞向目标。激光制
导炸弹在普通气象条件下捕获目标率高,遇有雨、
雾、灰尘、水时命中精度降低。
激光的应用
③激光侦察对抗 激光侦察军事上占有十分重要位。利用
激光的应用
激光枪能使人立即疼痛,倒地。特制激光枪 只要照射到人眼里,就会使人立即失明,但 对人眼并无太大伤害,过几天即可恢复视力。
激光的应用
②激光制导
利用激光获得制导信息或传输制导指令使导
弹按一定导引规律飞向目标的制导方法。
激光制导导弹:装有激光制导装置、能自动
导向目标的炸弹。具有射程远、命中精度高、威
激光的特性
4.相干性好 由于激光具有高单色性和高定向
性,决定了激光具有极好的时间相干 性和空间相干性。特制的氦 氖激光 器输出的光束,相干长度达2107km。 氪灯只有38.5cm。
由此我们可以得出激光的一系列 特性,方向性好,单色性好,高亮度,
相干性好。正因为激光有这些较好特性, 因而在生活和军事上等有很广泛的应用。
激光的应用
1.激光加工
利用聚焦激光束具有极高功率密度的 特性,可以对材料进行打孔、切割、焊接、 划片、雕刻和热处理等。
激光的应用
激光焊接是将高强度的激光束辐射至金
属表面,通过激光与金属的相互作用,金属 吸收激光转化为热能使金属熔化后冷却结晶 形成焊接。
激光的应用
2.激光军事
①激光枪:用激光代替子弹的枪。有效射程 达8000多米,在敌人 身上灼烧出约半厘米大小 的致命伤口。
激光的一些应用
激光的特性及应用
激光的特性

各功率激光的特点

常见激光技术总结目前常见的激光器按工作介质分气体激光器、固体激光器、半导体激光器、光纤激光器和染料激光器5大类,近来还发展了自由电子激光器。

大功率激光器通常都脉冲方式输出已获得较大的峰值功率。

单脉冲激光指的是几分钟才输出一个脉冲的激光,重频激光指的是每分钟输出几次到每秒输出数百次甚至更高的激光。

一、气体激光器1.He-Ne激光器:典型的惰性气体原子激光器,输出连续光,谱线有632.8nm(最常用),1015nm,3390nm,近来又向短波延伸。

这种激光器输出地功率最大能达到1W,但光束质量很好,主要用于精密测量,检测,准直,导向,水中照明,信息处理,医疗及光学研究等方面。

2.Ar离子激光器:典型的惰性气体离子激光器,是利用气体放电试管内氩原子电离并激发,在离子激发态能级间实现粒子数反转而产生激光。

它发射的激光谱线在可见光和紫外区域,在可见光区它是输出连续功率最高的器件,商品化的最高也达30-50W。

它的能量转换率最高可达0.6%,频率稳定度在3E-11,寿命超过1000h,光谱在蓝绿波段(488/514.5),功率大,主要用于拉曼光谱、泵浦染料激光、全息、非线性光学等研究领域以及医疗诊断、打印分色、计量测定材料加工及信息处理等方面。

3.CO2激光器:波长为9~12um(典型波长10.6um)的CO2激光器因其效率高,光束质量好,功率范围大(几瓦之几万瓦),既能连续又能脉冲等多优点成为气体激光器中最重要的,用途最广泛的一种激光器。

主要用于材料加工,科学研究,检测国防等方面。

常用形式有:封离型纵向电激励二氧化碳激光器、TEA二氧化碳激光器、轴快流高功率二氧化碳激光器、横流高功率二氧化碳激光器。

4.N2分子激光器:气体激光器,输出紫外光,峰值功率可达数十兆瓦,脉宽小于10ns,重复频率为数十至数千赫,作可调谐燃料激光器的泵浦源,也可用于荧光分析,检测污染等方面。

5.准分子激光器:以准分子为工作物质的一类气体激光器件。

各种激光器的比较

各种激光器比较一、气体激光器(1):原子激光器典型特例,He—Ne激光器,他发出的激光波长为0.6328um,输出功率几毫瓦到100毫瓦之间,能量转换功率低,约为0.01%。

激光器器方向性,单色性好,谱线宽度窄。

该激光器常用来外科医疗,激光美容,建筑测量,准直指示,激光陀螺等。

(2):离子激光器典型特例,Ar+离子激光器,波长大约为0.488um的蓝光,输出功率约为150W。

能量转换功率为1%。

长用此激光器用做彩色电视,信息储存,全息照相等方面。

(3):分子激光器典型特例,CO2激光器,波长约为10.6um的红外线。

输出功率与管长成正比,1M的管长可获得100W的输出功率。

能量转换效率较高,大约为30%。

单色性好。

能量输出强,常用来美容,工业和军事上。

(4):准分子激光器是稀有气体与卤素气体的混合,发出的波长是紫外波。

输出功率小,大约为百微焦。

能量转换功率约为1%。

总述:气体激光器,连续输出功率大,方向性好,其器件造价低廉,结构简单。

二、液体激光器典型特例,若丹明6G染料,他的波长在紫外到红外之间,最大特点是连续可调。

能量转换功率较高,这种激光器特点是制备容易,可循环操作,便宜。

三、固体激光器典型特例,红宝石激光器。

它的波长在可见光到近红外波段,输出功率高,约为20kw。

能量转换率低,仅为0.1%。

单色性差。

但结构紧凑,牢固耐用,易于光纤耦合。

这种激光器广泛用于测距,材料加工,军事等方面。

四、半导体激光器典型特例,砷化镓,硫化镉等。

他的输出波长在近红外波段。

920nm到1.65um之间。

输出功率小,能量转换功率高,但是单色性差。

这种激光器最大特点是体积小,重量轻,结构简单,寿命长。

因此,广泛使用于光纤通信,光信息储存,光信息处理等方面。

  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
相关文档
最新文档