激光器泵浦灯
泵浦激光器工作原理
泵浦激光器工作原理
泵浦激光器是一种基于激光放大原理的装置。
它通过将能量输入到激光介质中，使原本处于基态的粒子被激发到激发态，然后通过受激辐射过程使激发态粒子发射出具有相同频率、相干相位和方向的光子，从而产生激光输出。
泵浦激光器的工作原理可以简单描述为以下步骤：
1. 泵浦源提供能量：泵浦激光器通常使用强光源作为泵浦源，例如激光二极管或弧光灯。
这些能量源向激光介质中输入高能量光子。
2. 激发介质吸收能量：激光介质通常是一种具有激发态和基态能级的材料，例如固体晶体或液体。
泵浦光子被激光介质吸收，使介质中的原子或分子从基态跃迁到激发态。
3. 受激辐射过程：在激发态中的原子或分子在受到外界光子刺激时，可以通过受激辐射的过程向基态跃迁。
当受激辐射发生时，激发态的粒子会发射出与外界光子相同频率和相位的光子。
4. 光子的倍增和放大：受激辐射释放出的光子与泵浦光子相互作用，产生光子的倍增和放大效应。
这个过程通过在激光介质中设置适当的反射镜和光学器件来实现，使光子在激光介质中来回反射，从而增加光子数目和能量。
5.激光输出：经过倍增和放大后的光子从激光器中输出，形成
一束高强度、高相干性的激光束。
这束激光可以用于各种应用，
如切割、打标和通信等。
泵浦激光器的工作原理是通过泵浦源提供能量、激发介质吸收能量、受激辐射过程、光子的倍增和放大以及激光输出等步骤实现的。
这种原理使得泵浦激光器能够产生高能、高相干性的激光输出，广泛应用于科研、工业和医疗等领域。
广州安特激光技术 激光泵浦腔 说明书
广州安特激光技术有限公司
� 陶瓷体：ZAB-146 � 适合 YAG 棒尺寸： φ(3-8)x165mm 或更长 � 适合激光灯：NL9762、ST5108、STX-7x140x310-5x10 或弧长为 140-150mm 的灯
(4) 双灯单棒陶瓷泵浦腔： � 型号：BPQT-130D • 陶瓷体：BAB-350 • 适合 YAG 棒尺寸：棒直径 3-8mm，棒长度>=140mm • 适合激光灯：STK-7x130x270-4x8、弧长为 130-140mm、总长 270mm 或更长的灯
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BAB275
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28.4
BAB283
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BAB299
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BAB402
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BAB228
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BAB330(TCT117)
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BAB275-120
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14.4
28.4
BAB399
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BAB350
网址：（中文）
（English）
广州安特激光技术有限公司
ST5166
脉冲灯 STX-8x100x256-5x10
NL9764
连续灯 STK-8x125x270-5x10
BPQT-117
BAB330
4x140mm
ST256
脉冲灯 STX-8x125x270-5x10
激光泵浦腔
广州安特激光技术有限公司
本公司采用国外设计、进口关键零部件制造的激光泵浦腔，适合于激光棒直径 3mm 到 9mm，灯弧长最长为 180mm 的灯泵 浦固体激光器。
激光器件5-泵浦源
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光纤微透镜直接耦合就是采用一定加工工艺把光纤端 面制作成一定大小和形状的微透镜直接对向大功率半 导体激光器的发光面，如半球微透镜耦合、圆锥微透 镜耦合、锥端球面微透镜耦合、椭双曲面微透镜耦合 等
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自聚焦透镜是利用离子交换技术在圆柱状玻璃基棒 内产生径向的折射率分布而制成。它的聚光能力是 依靠折射率的渐变分布来实现的，焦距由透镜长度 决定。平端自聚焦透镜球差较严重，会聚光斑较大， 可把前端研磨成球面，补偿了透镜的球差
在低电流密度下氙的发射光谱，充氙 1.75×105Pa ,氙灯在红外部分发射很强 的线状光谱
泵浦源
4
不同电流下的发光谱线
在高电流密度下，线状结构被 强的连续光谱掩盖，另外高电 流密度使输出光谱向短波方向 移动。
在高电流密度下氙的发射光谱
泵浦源
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脉冲灯的寿命
闪光灯的寿命终结有两种形式， 即突然失效和非破坏性失效。 造成突然失效的原因是灯被点 燃时气体中的冲击波使灯管爆 炸，或者由于灯管及封接处过 热并由热负荷而造成漏气。突 然失效与脉冲能量和脉冲宽度 有关，非破坏性失效由灯耗散 的平均功率决定。当闪光灯在 远低于额定最大脉冲能量和平 均功率下工作时，通常不会突 然失效，而是以逐渐减小的光 输出继续工作
Spot 2 x 40 mm (FWHM) Spot 1.3 x 1.3 mm (FWHM) Spot 0.4 x 1.3 mm (FWHM)
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半导体激光器的光束整形
直接整形聚焦
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半导体激光器的光束整形
改进后的整形聚焦
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半导体激光器的光束整形
2、光纤直接耦合 直接耦合包括光纤直接耦合和光纤微透镜直接耦 耦两种。光纤直接耦合就是把端面己处理的平头 光纤直接对向大功率半导体激光器的发光面。
泵浦
物理学术语
01 简介
03 闪光灯 05 激光
目录
02 泵送腔 04 电
基本信息
泵浦是一种使用光将电子从原子或分子中的较低能级升高（或“泵”）到较高能级的过程。通常用于激光结 构，泵浦激光介质以实现群体反转。这项技术是由1966年的诺贝尔奖获得者阿尔弗雷德·卡斯特勒（Alfred Kastler）于20世纪50年代初开发的。
然而如果芯棒相对于其直径太长，则可能会发生称为“预拉伸”的情况，从而消除芯棒的能量，才能正确 地建立。杆端通常是以布鲁斯特角度涂覆或切割的抗反射，以最小化这种影响。
闪光灯
闪光灯
闪光灯是激光器最早的能源。它们用于固态和染料激光器中的高脉冲能量。它们产生广泛的光，导致大部分 能量作为增益介质中的热浪费。闪光灯的寿命也往往很短。第一个激光由围绕红宝石棒的螺旋闪光灯组成。
染料激光器有时使用“轴向泵送”，其由中空的环形闪光灯组成，外部信封被镜像以将适当的光反射回中心。
电
电
气体激光器中常见的电辉光放电。例如，在氦氖激光器中，来自放电的电子与氦原子碰撞，激发它们。激发 的氦原子然后与氖原子碰撞，传递能量。这允许氖原子的逆群体积累。
电流通常用于泵浦激光二极管和半导体晶体激光器。 电子束泵浦自由电子激光器和一些准分子激光器。
较小的椭圆形产生较少的反射（称为“紧耦合”），在芯棒的中心提供更高的强度。对于单个闪光灯，如果 灯和芯棒的直径相等，则椭圆是其高度的两倍的椭圆通常在将光成像到芯棒中是最有效的。芯棒和灯相对较长以 最小化端面处的损耗的影响并提供足够长的增益介质。由于较高的阻抗，较长的闪光灯也将电能转换成光能更有 效。
石英闪光灯是用于激光器的最常见的类型，并且在低能量或高重复率下，可以在高达900℃的温度下工作。 较高的平均功率或重复频率需要水冷。水通常不仅必须洗涤灯的弧长，而且还必须穿过玻璃的电极部分。水冷闪 光灯通常用电极周围的玻璃缩小制造，以允许钨的直接冷却。如果允许电极加热比玻璃热得多，热膨胀会破裂密 封。
YAG与DP得区别
导读: 半导体及灯泵浦激光器都是采用ND:Y AG（掺钕钇铝石榴石）晶体作为激光产生的材料，它可将808nm的可见光转换为1064nm的不可见的激光，但输出激光的另一个更关键的因素是使晶体棒输出激光的泵浦源，半导体泵浦是利用半导体二极管发出808nm的光波；而灯泵浦是利用氪灯发出的光来泵浦。
灯泵浦激光器与半导体泵浦激光器比较：半导体及灯泵浦激光器都是采用ND:YAG（掺钕钇铝石榴石）晶体作为激光产生的材料，它可将808nm的可见光转换为1064nm的不可见的激光，但输出激光的另一个更关键的因素是使晶体棒输出激光的泵浦源，半导体泵浦是利用半导体二极管发出808nm的光波；而灯泵浦是利用氪灯发出的光来泵浦，但氪灯发出的光的光谱较广，只是在808nm处有一个稍大的峰值，其它波长的光最后都变成无用的热量散发掉了。
因此半导体泵浦的激光器的转换效率比灯泵浦要高得多得多。
优点如下：一．免维护不需换氪灯。
半导体二极管的寿命长，其额定的工作时间大于10000小时，而氪灯的寿命只有几百小时（一般在400-600小时左右），所以灯泵浦激光器在工作一段时间后，都需要更换氪灯，尤其是对于金属类打标，所需的能量较大，氪灯的寿命会更受影响。
因此半导体泵浦激光器又称为免维护激光器，意指其工作无耗材，在相当长的时间内不需要维护。
二．省电。
由于半导体泵浦的转换效率高，模式好，更易聚焦出高能量的更小面积的光点，标记同样的物体时，其所需的外部能量会更小。
同时其产生的废热也远远小于灯泵浦激光器，决定了其不需要灯泵浦激光器那样庞大的冷却系统。
所以半导体泵浦的激光器系统的功耗比灯泵浦小得多。
一个50W的灯泵浦激光标记机的功耗在6KW左右，而一个50W半导体激光标记机的功耗只在2KW左右，以三年为例，一天工作24小时，一个月工作28天，一度工业用电1.1元人民币，光耗电一项，一台半导体激光器就比一台灯泵浦激光器节省（6-2）KW*24小时*28天*12月*3年*1.1/度=10.645万元人民币！三．标记效果更好。
光纤激光器,灯泵浦和半导体激光器(三者比较)
光纤打标机和半导体及灯泵浦激光打标机三者主要性能比较武汉百一机电工程有限公司光纤激光打标机与灯泵浦激光器性能对比光纤激光打标机设备型号及性能“武汉百一”的BY-YLP光纤激光打标机在激光打标应用方面具有许多独特的优势。
与传统的固体激光器使用晶体棒作为激光介质不同，光纤激光器的激光介质是很长的掺镱双包层光纤，并被高功率多模激光二极管所泵浦。
BY-YLP系列光纤激光打标机使用特点1、光束质量极好，适用于精密、精细打标BY-YLP系列光纤激光打标机光束质量比传统的灯泵浦固体激光打标机好得多，为基模（TEM00）输出，发散角是灯泵浦激光器的1/4。
尤其适用于要求高的精密、精细打标。
2、体积小巧、搬运方便、实现便携化BY-YLP采用光纤传输，由于光纤具有极好的柔绕性，激光器设计得相当小巧灵活、结构紧凑、体积小。
其重量和占地面积分别是灯泵浦泵浦激光打标机的1/10和1/4，节省空间，便于搬运。
且采用光纤传输决定了其能适应加工地点经常变换的要求，实现产品的便携化。
3、激光输出功率稳定、设备可靠性高能量波动低于2%，确保激光打标质量的稳定；平均无故障使用时间可达10万小时以上，灯泵浦激光打标机的氪灯的使用寿命在800小时左右。
4、效率高、能耗低、节省使用成本电光转换效率为30%（灯泵浦激光打标机为3%），设备功率仅500－1000W，日均耗电10度，是灯泵浦激光打标机的1/10左右，长期使用可为用户节省大量的能耗支出。
5、自主知识产权的操作软件，操作简便、功能强大可以标刻矢量式图形、文字、条形码、二维码等，可升级实现在线打标，自动打标日期、班次、批号、序列号，支持PLT、PCX、DXF、BMP等文件格式，直接使用SHX、TTF字库。
激光打标机系统组成BY-YLP型光纤激光打标机主要由四部分组成，即：进口光纤激光器、光路及振镜扫描系统、计算机控制系统及工作台。
1、光纤激光器光纤激光器一体化整体结构，无光学污染、无功率的耦合损失，结构小巧紧凑，空气冷却，具有其他激光器不具备的高效率和可靠性。
激光泵浦磷光体光源
激光泵浦磷光体光源激光泵浦磷光体光源是一种新型的照明光源，它具有高效、环保、安全等优点，备受市场青睐。
本文将从激光泵浦磷光体光源的概述、原理与特点、应用领域、发展前景等方面进行详细阐述。
一、激光泵浦磷光体光源概述激光泵浦磷光体光源，顾名思义，是一种采用激光泵浦磷光体材料发光的光源。
与传统的白炽灯、荧光灯相比，它具有更高的光效和更低的能耗，因此在照明领域具有广泛的应用前景。
二、激光泵浦磷光体光源的原理与特点激光泵浦磷光体光源的原理是：激光束照射到磷光体材料上，使磷光体产生激发，从而发出可见光。
这种光源具有以下几个特点：1.高效：激光泵浦磷光体光源的光效高，能将更多的激光能量转化为可见光能量，提高照明效果。
2.节能：激光泵浦磷光体光源的能耗低，与传统照明设备相比，能节省大量电能，有利于节能减排。
3.安全：激光泵浦磷光体光源无紫外线辐射，对人体无害，有利于保护视力。
4.长寿命：磷光体材料具有较长的使用寿命，使得激光泵浦磷光体光源具有较高的稳定性。
三、激光泵浦磷光体光源的应用领域激光泵浦磷光体光源在照明领域具有广泛的应用，如家庭照明、商业照明、道路照明等。
此外，它还可应用于投影、显示、生物医学等领域。
四、激光泵浦磷光体光源的发展前景随着科技的进步和人们对环保、节能的重视，激光泵浦磷光体光源的发展前景十分广阔。
未来，激光泵浦磷光体光源技术将不断完善，成本逐渐降低，有望成为照明市场的主流产品。
五、总结与展望激光泵浦磷光体光源作为一种新型高效照明光源，具有明显的优势。
随着研究的深入和技术的不断优化，激光泵浦磷光体光源将在未来照明领域发挥越来越重要的作用。
泵浦激光器原理
泵浦激光器原理
泵浦激光器是一种基于泵浦过程产生激光的器件。
其原理是通过能量较高的泵浦源或泵浦光束作用在激光介质中，使其获得足够的激发能量，从而导致激射发射。
为了实现有效的泵浦，常常需要选择适合的泵浦源和激光介质，并通过合适的能量耦合方式来实现能量传递。
泵浦源通常为能产生高能量、高功率光束的器件，如激光二极管或氙气闪灯。
这些泵浦源产生的光束经过透镜或光纤进行整形和传输，最终聚焦到激光介质中。
激光介质可以是固体、液体或气体，其选择取决于所需的输出特性和应用需求。
在泵浦过程中，泵浦光束的能量被转移到激光介质的粒子中。
这些粒子经过激发后，处于激发态的粒子会通过受激辐射的方式跃迁到较低能级，并释放出一束激光。
这个过程可以通过选择适当的激光介质和泵浦源来实现所需的波长和输出功率。
为了实现有效的泵浦，能量耦合是非常重要的。
在泵浦源和激光介质之间需要具有良好的能量转移和耦合效率。
这包括选择合适的光纤、透镜和反射镜等光学元件，以及优化泵浦源和激光介质之间的空间布局和位置。
总的来说，泵浦激光器的原理是利用高能量泵浦源激发激光介质中的粒子，从而产生激光输出。
通过选择适合的泵浦源、激光介质和能量耦合方式，可以实现不同波长和输出功率的激光器，从而满足各种应用需求。
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激光器泵浦灯3杜秀兰(电子工业部第五十三研究所 锦州 121000) 摘 要 本文详细介绍了两种固体激光器最常用的泵浦灯—脉冲氙灯和连续氪灯的种类、结构、三种封接形式的优缺点与抗冲击性能、发射光谱、效率、寿命等特性,提出了提高泵浦灯效率及寿命的方法。
关键词 激光器泵浦灯 脉冲氙灯 连续氪灯 封接 效率 寿命1 序言固体激光器可以用很多方法来泵浦,例如灯的辐射、太阳光的辐射、惰性气体中的击波发光、电子激发发光等等。
在这些方法中,要属泵浦灯最为成熟,应用最广。
其原因是:第一,制作工艺较为简单,使用方便;第二,适用范围广,能在脉冲或连续状态下工作。
脉冲运转的激光器通常采用脉冲氙灯,而连续输出的激光器则采用连续氪灯。
本文主要介绍泵浦固体激光器最常用的脉冲氙灯和连续氪灯。
2 种类和结构脉冲氙灯又叫闪光灯,能在极短的时间内发出强光,象闪电一样一闪而过,是目前除激光器外最亮的光源。
脉冲氙灯的管壁厚约1—1.5mm,内径为5—10mm,通常灯内充入200—400mmHg的氙气。
脉冲氙灯虽有许多形状和尺寸,但类型只有两种———管形和球形。
管形包括螺旋形、环形、U形、π形和直管形。
直管形脉冲氙灯基本由玻璃或石英外壳、电极、安装灯头组成,如图1所示。
图1 直管形脉冲氙灯结构 连续氪灯通常用优质石英管制成,管壁的厚度比同尺寸的脉冲氙灯薄一些(为的是减小管壁温度梯度和热应力),一般不超过1mm。
小型氪灯充气压为3—4atm,大型氪灯的充气压为2.5-3atm。
氪灯的形状一般是直管形。
泵浦灯的灯管可以由在紫外光谱区透过的石英玻璃制成,也可以由掺氧化铈和氧化3 收稿日期:1998-05-18钛的合金石英玻璃制成,在350—380nm的紫外辐射基本上被管壁吸收掉,并产生400—500nm的荧光转换。
阴极是泵浦灯的一个重要部件,它对灯的性能(特别是寿命)起着决定性影响。
大多数灯的损坏都是因阴极性能变劣和失效而引起的。
阴极的特性主要取决于它所采用的电子发射材料,常采用高熔点、高电子发射率、不易溅射的钍钨、钡钨和铈钨材料制成。
国外一般都使用浸渍钡化合物的多孔钨作为阴极材料,阴极的工作头与硬钨支架用镍焊料焊在一起。
俄罗斯生产泵浦灯的阴极有掺有氧化钍和氧化钇的钨阴极,也有掺钡化合物的钨阴极。
3 封接形式与抗冲击性能泵浦灯的使用性能首先是由工艺水平和使用结构材料的质量所决定。
泵浦灯的制作关键是石英管与钨杆的封接,封接形式直接影响灯管的抗冲击性能。
目前有三种封接形式:逐级过渡封接,钼箔气泡封接,帽罩钎焊封接。
3.1 逐级过渡封接是指从石英管到钨杆之间用几种膨胀系数不同的过渡玻璃以实现钨杆与石英管的封接。
由于截面积小,封接热稳定性较差,在封接处温度一般不宜超过200℃,自然冷却管壁负载仅为0.5—1W/cm2。
这种封接方式只适合于小能量、低重复频率状态下工作,在单次输入能量大、重复频率高的状态下不适用,而这些正是高科技军事工业所需的。
目前国外普通采用只有1—2道过渡的高温钨石英热扩散封接,这种工艺作的灯具有大的导电体截面积,无电焊连接点,零件数目少,封接区长度短(5mm左右),外观规整等优点。
灯性能稳定可靠,封接处可承受600—800℃的高温而不致炸裂。
不仅可在较高的重复频率和较大的单次输入能量状态下工作,而且可耐大电流冲击和温度冲击。
3.2 钼箔气泡封接在封接部位的石英玻管内放一段与钼箔长度相当的石英气泡,气泡直径与石英玻管内径的间隙很小,钼箔上开槽增大封接面积,边缘腐蚀成刀口状,中间厚两边薄,以便于封接。
分为带状和环形钼箔气泡封接两种。
这种封接方式作的灯机械强度高,结构牢靠,电极散热条件好,耐振动抗冲击。
可在低电流密度、较高的重复频率状态下工作,多数情况下需水冷。
除大能量脉冲氙灯外,大部分固体激光器用泵浦灯均可以此法制作。
德国OSRAM公司生产了一系列连续氪灯,使用了带状钼箔封接。
俄罗斯生产的大部分泵浦灯都采用环形钼箔封接。
3.3 帽罩钎焊封接用铅或银铜焊料封接成,适用于极高功率和大电流下工作,耐冲击状况也较好。
俄罗斯生产的小部分泵浦灯是帽罩钎焊封接。
4 发射光谱泵浦灯的发射光谱取决于电流密度。
当电流密度增加时,光谱能量分布的重心移向短波段,且连续谱的增加比线状谱快,逐渐遮盖了线光谱。
因此,产生越来越强的短波辐射。
在紫外和可见区连续谱占优势,在800nm附近有较强的光谱线。
线性光谱在低电流密度下红外较强,在高电流密度下显得不明显。
另外,脉冲氙灯的光谱能量分布还与储能电容器上的电压和电容有关。
电压升高,向短波方向移动,电压降低,向长波方向移动。
电容的大小可以改变输出光强。
连续氪灯的发射光谱呈现强烈的线状光谱,连续谱区的峰值强度比线光谱小几个数量级,这主要是因为在连续工作时,电流密度低。
氪灯的发射光谱主要集中在760nm和810nm附近,与Nd3+:YA G激光晶体的两个吸收峰(位置在0.7μm和0.8μm)有比较好的光谱匹配。
图2给出了氪灯(实线)和氙灯(虚线)的光谱特性曲线。
图2 氪灯(实线)和氙灯(虚线)的光谱特性曲线(氙灯d i=4mm,1=60mm,p0=0.08MPa,C=290μΦ,U0=700V,L=13μH,τ=250μc,p=0.4MW/cm3)矩形表示Nd3+:YA G激光晶体的主要吸收带5 效率泵浦灯的效率首先取决于电流密度,其次还取决于充入气体种类、充入气体压强和电路设计。
随着电流密度的增大,辐射效率由25%提高60%。
在电流密度低时,对效率实际起作用的是线性辐射。
由图2可知,只是在很窄的红外谱区,氪灯的相对辐射比氙灯强,其余的光谱区氙灯的相对辐射比氪灯强。
因为氪灯的线性光谱与Nd3+:YA G激光物质的吸收光谱能更好地匹配,所以在连续或低脉冲状态下,氪气比氙气对泵浦Nd3+: YA G更有效,约有7%的输入功率被吸收。
然而,即使在光谱匹配较好的情况下,由于灯的发射光谱范围宽,而激光材料的吸收带较窄,灯的有用泵浦功率与输入到灯的功率之比,也仅为百分之几。
为了改善灯的光谱分布和提高激光器的总体效率,在灯内主要通过掺杂,即在灯内掺入各种成分的气体或易蒸发的固体,使有用谱线辐射增强。
如为提高Nd3+:YA G的泵浦效率,使用氪灯时在灯中加入了10%的氙气。
这样,放电温度降低了,而线性辐射部分增加了。
在电流密度高,放电时间短时,充入原子序数小的惰性气体(氩气,氖气)更有效。
6 寿命为了使灯不致于因输入能量、功率过大而导致损坏,有较长的寿命,灯的负载必须远离极限负载。
即使是这样,使用一段时间后,放电灯的管壁会出现发黑、发白、龟裂等现象,输出下降,着火电压升高,不能正常启动,工作不稳定而丧失使用价值。
如果辐射输出为初始值的80%,即可认为灯的寿命中止。
连续氪灯的寿命用小时衡量,脉冲氙灯的寿命用正常闪光次数量度。
影响氪灯使用寿命的主要因素是电极溅射物或蒸发的沉积物使阴极区发黑,造成灯管严重丧失透明性,发光效率下降。
灯的几何形状、管厚、充气压及管壁冷却状况也对寿命有影响。
国外如:“Hereaus Noblelight”公司称其生产的氪灯的寿命不少于300小时。
与其相比,俄罗斯的氪灯由于负载不同,寿命从200到750小时不等。
脉冲灯的寿命通常由下式来评价: m=(E xE0)8.57这里,E x—爆炸能量,E0—工作能量。
由此式可知,当E0<<E x时,灯有较长的工作寿命。
通常把输入能量选在爆炸能量的40%以下。
这个公式没有考虑灯损耗时电极和发光辐射的作用,因此实际上按公式计算的结果有偏差。
特别是在E x/E0负载因子很大时,寿命也偏短。
因此,脉冲灯在高重频下工作(工作能量E0小)或者脉冲持续期长(爆炸能量E x 大)时,提高其寿命还有很大的潜力。
提高泵浦灯的寿命是以研究外壳和电极的损坏过程为基础。
灯主要有四种损坏形式:(1)由于光辐射染色,外壳的透过率降低。
(2)在光参数无明显变化时突然损坏。
(3)由于外壳材料的二氧化硅物理—化学分解,如放电焦耳热引起管壁蒸发、析晶、分解,导致积分光强度下降和灯损坏。
(4)由于电极物质在强电流作用下会熔解溅射,沾污在管壁上,形成不透明的薄膜。
主要损坏形式间的关系取决于外壳的表面负载。
第(1)种损耗是在表面负载相对较小,小于100W/cm2时,有光辐射染色。
这时灯的工作性能很好,只是由于积分光强度下降,灯才发生故障。
第(2)种损耗是表面负载为100—200W/cm2,由于在灯的石英外壳产生机械应力而使灯损坏。
现在可以认为,由下列被证实的因素形成这些应力。
等离子体的紫外辐射(确切地说,λ=130-190nm)作用于外壳,在石英管壁上形成内在缺陷,这个缺陷引起在有限的层内材料密度的增加。
形成的一定密度的玻璃层,与主要材料的质量不同,产生了应力。
随着应力的增加,导致灯损坏。
第(3)种和第(4)种损耗过程实际上一直在进行,但损耗速度取决于表面负载,取决于灯外壳和电极的组成和结构。
在表面负载为150-250W/cm2时,灯的寿命既由(2)—(4)过程单独确定,又由灯自身特殊的相互作用所决定。
这样,提高脉冲氙灯寿命,要在脉冲氙灯的制作工艺上采取各种有效措施和选用适宜材料,不断提高脉冲氙灯的质量。
主要途径是使用掺杂石英外壳或者在内表面涂有吸收紫外辐射防护层的外壳时寻找高效的、抗腐蚀的电极材料。
为了提高寿命,在高负载时必须降低外壳与电极间的相互腐蚀。
解决这个问题有两个途径。
第一,提高阴极对腐蚀的稳定性。
第二,靠减少壁厚降低外壳内表面的温度(这时必须考虑灯的机械强度下降),以及减少外壳或掺杂石英外壳内表面的杂质浓度。
7 结束语泵浦灯的优点很多,如制作工艺较为简单,使用方便,适用范围广,能在脉冲或连续状态下工作等,但也有不足之处,主要是泵浦效率低。
目前作为固体激光器的泵浦源基本上还是采用泵浦灯。
随着激光技术的不断发展,固体激光器的规格品种越来越多,对灯的性能要求也越来越高,越来越严格。
只有不断提高灯的技术性能和可靠性,提高灯的泵浦性能,才能适应固体激光器的发展,从而进一步提高固体激光器的品质。
参考文献1 雷仕湛.激光技术手册.科学出版社.19902 杨臣华等.激光与红外技术手册.国防工业出版社.19903 许长存.固体激光器件.西北电讯学院.19874 и.с.МАРШАКА//Имцулъсныеисточникисвета.19785 ГС.ЛЕОНОВ.лампынакачка//Светотехника.1997.No6(上接第60页)文中介绍不一定全面、准确,如能引起有关人员的关心,也就达到了目的。
上述各种电器只是光电对抗中应用的主要电器,而不是全部。
其中,有些电器的性能并不能满足日益发展的光电对抗需求。
为此,需要有关人员深入了解光电对抗中应用的电器以及它们的性能要求、环境使用条件等等,以便创造出更适合光电对抗应用的电器。