1-3激光器的基本组成及典型激光器介绍-PPT文档资料

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常用激光光学元器件介绍PPT幻灯片课件

常用激光光学元器件介绍PPT幻灯片课件
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光栅:对入射光波的振幅或相 位或同时对振幅和相位进行空 间周期性调制的光学元件,具 有分光能力。
整形镜:将高斯分布的光束整 形为其它分布形式的光束。
倍频晶体:一种具有倍频效应 的非线性晶体材料。
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5、元器件清洁
表面有灰的先用气吹斜着吹 镜头液搭配:酒精+乙醚(1:1) 特别脏的先用丙酮擦拭 往一个方向擦,不可来回擦或绕圈擦 刚粘上指印要马上擦 用灯透射照明检查
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6、聚焦透镜
EP: enter pupil EFL: effective focal length BFL: back focal length WD: working distance
spot size= 4f D
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实际聚焦效果的影响 1、入射光(直径或发散角以及M2)
与设计不一样
2、装配误差(偏心及透镜 间隔)
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滤光片 用于CCD前,防止加工物体反射回来的激光打伤
CCD,并且使物体加工过程中仍有清晰的图像。 透光辨别方法:对着光看,能看到
什么颜色就是透什么颜色 注意:不可让激光直接透过
有色玻璃滤光片
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干涉滤光片
4、偏振器件及其它
激光具有线偏振特性 激光的偏振会影响加工质量
偏振分光光路
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4.1 偏振基础
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2.3 常用聚焦透镜类型
平凸透镜
双片聚焦
三片聚焦
多片扫描
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2.4 光纤传导聚焦
光纤数值孔径: NA nsin n12 n22
光纤传导优势: 把能量传输到需要的地方 对入射光的光束质量进行整形
耦合要求: 聚焦光斑<0.8光纤直径
入射半角<

光纤激光器简介PPT课件

光纤激光器简介PPT课件
光纤激光器:指用掺稀土元素玻璃光纤作为增益 介质的激光器,可在光纤放大器的基础上开发出来。 在泵浦光的作用下光纤内极易形成高功率密度,造成 激光工作物质的激光能级“粒子数反转”,当适当加 入正反馈回路(构成谐振腔)便可形成激光振荡输出。
光纤激光器的发展
激光器问世不 久,美国光学公司 ( American optical
输出激光
激光产生的条件:形成粒子数反转,提供光反馈,满足激光振荡的 阈值条件。
激光器一般由三部分组成:激光工作物质(掺杂光纤)、泵浦源 (半导体激光二极管)、光学谐振腔(线形腔、环形腔等)。
掺杂离子的能级结构
1. 三能级系统的能级结构
4I11/2 4I13/2
高能态
无辐射跃迁
亚稳态
980nm泵浦
1550nm
简单的光纤环形谐振腔结构
ISO PC
Doped fiber
WDM
pump output
环形腔光纤激光器结构图
波分复用(WDM)耦合器的两端连接在一起形成了环形腔,环内串接 着掺杂光纤;插入了隔离器(ISO:Isolator)以保证激光的单向运转。如果 掺杂光纤为非保偏的普通光纤,还需要使用偏振控制器(PC:Polarization Controller)。
pump laser PC
EDF 980/1550 nm
WDM
ISO
coupler
波长选 择器件
filter
output
环形腔掺铒光纤激光器结构图
3.其它腔型结构
光纤圈反射器(光纤环形镜),结 构如下图所示,包含一个定向耦合器和 该耦合器两输出端口连接在一起形成的 一个光纤圈。
工作原理:假设耦合器耦合系数为0.5, 若光波从端口1进入耦合器,耦合器将一 半光功率耦合到端口3,将另一半耦合到 端口4,即有一半输入光沿光纤圈顺时针 方向传播,另一半沿逆时针传播。当它 们再次在输入端相遇时经历了相同的相 移,干涉相长的结果使其完全反射回腔 内。实际中有部分光从2端口输出。

激光技术概要PPT

激光技术概要PPT

c) 注入电流 (产生电子-空穴对)
3. 化学反应 a) 火焰; b) 爆炸
4. 电离性辐射 a) 核弹 b) X-ray
5. Thermal oven ……
二、 受激辐射光放大
• 开放式谐振腔 (Open resonator or cavity)
模选择 提高光子简并度 ( Photon degeneracy )
c3 c3
(1.3.2)
式 (1.3.2) 的物理意义?
W21 总光子数 (1) n A21 模式数
n 1 w21 n
(2) 避免产生许多模式,特定模式的n增加,使相干的 STE光子集中在一个或少数几个模内。
(3) 将封闭腔改为开放式谐振腔
轴向模
Closed cavity F-P 光谐振腔
只有依靠外界向物质提供能量(泵浦或称激励)才能打破 热平衡,实现粒子数反转
medium
r1
energy source
r2
Almost any energy source can be used as pump, even another laser.
泵浦方法 1. 光学 a) 闪光灯;b) 其它激光器(如半导体激光器) 2. 电 a) 气体放电; b) 大能量电子束;
自发辐射 ~非相干光-光子简并度很低
受激辐射 ~相干光-光子简并度高
什么是光子简并度 n -衡量相干光的参量
具有相同能量和动量的光子数(也称同态光子数)
同一模式中的光子数
total number of photons Photon degeneracy n number of modes
例:黑体辐射源(近似封闭腔)的光子简并度
Output beam hn

激光 ppt课件

激光 ppt课件
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激光器的结构
• 1、激光工作介质 • 2、激励源 • 3、谐振腔
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激光工作介质
• 激光的产生必须选择合适的工作介质,可 以是气体、液体、固体或半导体。在这种 介质中可以实现粒子数反转,以制造获得 激光的必要条件。显然亚稳态能级的存在, 对实现粒子数反转世非常有利的。现有工 作介质近千种,可产生的激光波长包括从 真空紫外道远红外,非常广泛。
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液体激光器
• 常用的是染料激光器,采用有机染料最 为工作介质。大多数情况是把有机染料溶 于溶剂中(乙醇、丙酮、水等)中使用, 也有以蒸气状态工作的。利用不同染料可 获得不同波长激光(在可见光范围)。染 料激光器一般使用激光作泵浦源,例如常 用的有氩离子激光器等。液体激光器工作 原理比较复杂。输出波长连续可调,且覆 盖面宽是它的优点,使它也得到广泛应用。
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气体激光器
• 气体激光器具有结构简单、造价低; 操作方便;工作介质均匀,光束质量好; 以及能长时间较稳定地连续工作的有点。 工作物质主要以气体状态进行发射的激光 器在常温常压下是气体,有的物质在通常 条件下是液体(如非金属粒子的有水、 汞),及固体(如金属离子结构的铜,镉 等粒子),经过加热使其变为蒸气,利用 这类蒸气作为工作物质的激光器,统归气 体激光器之中。
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精品资料
• 你怎么称呼老师? • 如果老师最后没有总结一节课的重点的难点,你
是否会认为老师的教学方法需要改进? • 你所经历的课堂,是讲座式还是讨论式? • 教师的教鞭 • “不怕太阳晒,也不怕那风雨狂,只怕先生骂我
笨,没有学问无颜见爹娘 ……” • “太阳当空照,花儿对我笑,小鸟说早早早……”
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半导体激光器
• 半导体激光器是以半导体材料作为工作 介质的。这种激光器体积小、质量轻、寿 命长、结构简单而坚固。激励方式有电注 入、电子束激励和光泵浦三种形式。半导 体激光器件,可分为同质结、单异质结、 双异质结等几种。同质结激光器和单异质 结激光器室温时多为脉冲器件,而双异质 结激光器室温时可实现连续工作。这种激 光器的特点是体积小,能耗低,功率低 (因此对人眼相对安全一些),能在常温 下运行。

【精品课件】光电子技术(激光器件).pptx

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Pth n2th A21VRh p lcab1 ........(1.2 10)
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三种工作物质的阈值比较
工作物质尺寸:Φ6mm×100mm,损耗系数α=0.01, 输出镜透射率T=0.5,ηL=0.5,ηc=0.8,ηab=0.2
参数
σ21(cm2) νp(S-1) ntot(cm-3) η0 Δnth(cm-3) n2th(cm-3) Eth(J)
21 0 A21 / 4 2n2
g n 21......................(1.2 2)
高斯线型
21 0 A21 ln 2 / 4 2n2
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固体激光器阈值
受激辐射截面
红宝石 2.5E-20 cm2
Nd3+:YAG
27~88E-20 cm2
Nd3+:Glass 3E-20 cm2
20
100% I0
工作物质
固体激光器的阈值
R
I’ l
I ' I0 Re2(g )l
Re 1 阈值条件:
2(g )l
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固体激光器阈值
gth
1 2l
ln
1 R
.................(1.2 1)
洛仑兹线型中心频率处的增益系数:
g
n
0 A21 4 2n2
其中,n
n2
g2 g1
n1
n为激光工作介质中的折射率
E1
E0
b) 四能级
量子效率0
亚稳态发射的荧光光子数 工作物质从光泵吸收的光子数
1
2
三能级1
=
S32 S32 +A31
2
A21 A21 S21

光纤激光器 PPT课件

光纤激光器 PPT课件
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7.3 激光打孔
二、激光打孔工艺参数的影响
※ 激光打孔中离焦量对打孔的影响 当激光聚焦于材料上表面时,打出的孔比较深,锥度较小。在焦点处于表面下某一 位置时相同条件下打出的孔最深;而过分的入焦和离焦都会使得激光功率密度大大 降低,以至打成盲孔(图7-15)。
图7-15 离焦量对打孔质量的影响
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7.3 激光打孔
图9-6 受激拉曼散射光纤激光器示意图
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9.1.2 光纤激光器
2.光纤激光器的分类及应用 (3)光纤光栅激光器 DBR光纤激光器基本结构如图9-7所示,利用一段稀土掺杂光纤和一对相同谐振 波长的光纤光栅构成谐振腔,它能实现单纵模工作。
图9-7 DBR光纤光栅激光器基本结构示意图
DFB光纤光栅激光器基本结构如图9-8所示,在稀土掺杂光纤上直接写入的光栅 构成谐振腔,其有源区和反馈区同为一体。
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7.4 激光切割
二、激光切割分类及其机理
※ 汽化切割:工件在激光作用下快速加热至沸点,部分材料化作蒸汽逸去,部分 材料为喷出物从切割缝底部吹走。这种切割机制所需激光功率密度一般为108W /cm2左右,是无熔化材料的切割方式 ※ 熔化切割: 激光将工件加热至熔化状态,与光束同轴的氩、氦、氮等辅助气流 将熔化材料从切缝中吹掉。熔化切割所需的激光功率密度一般为107W/cm2左右
※ 氧助熔化切割: 金属被激光迅速加热至燃点以上,与氧发生剧烈的氧化反应 (即燃烧),放出大量的热,又加热下一层金属,金属被继续氧化,并借助气体 压力将氧化物从切缝中吹掉。
三、激光切割的工艺参数及其规律
※ 激光功率: 激光切割时所需功率的大小,是由材料性质和切割机理决定的。 ※ 切割速度: 在一定功率条件下,板厚越大,切割速度越小。切割速度对切口表 面粗糙度也有较大影响。

激光器-课件(PPT-精)PPT65页


60、生活的道路一旦选定,就要勇敢地 走到底 ,决不 回头。 ——左
Байду номын сангаас
激光器-课件(PPT-精)
11、不为五斗米折腰。 12、芳菊开林耀,青松冠岩列。怀此 贞秀姿 ,卓为 霜下杰 。
13、归去来兮,田蜀将芜胡不归。 14、酒能祛百虑,菊为制颓龄。 15、春蚕收长丝,秋熟靡王税。
56、书不仅是生活,而且是现在、过 去和未 来文化 生活的 源泉。 ——库 法耶夫 57、生命不可能有两次,但许多人连一 次也不 善于度 过。— —吕凯 特 58、问渠哪得清如许,为有源头活水来 。—— 朱熹 59、我的努力求学没有得到别的好处, 只不过 是愈来 愈发觉 自己的 无知。 ——笛 卡儿

激光基础知识ppt课件

亮度- 单位面积单位立体角内传出去的功率
• 发光在输出端面,发光面积小 • 方向性好,即发散角小 • 发光时间短,Q-开关技术为ns级,锁模技术为ps和fs级
强度-被照射表面激光的强弱
• 可以用透镜来增大
编辑版pppt
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激光的相干性
• 激光是同相位的光,光的相位间有一定的 规律性
• 相干的程度叫做相干性
• 相干性 好
编辑版pppt
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激光的单色性
激光的发光机制和 谐振腔结构
1. 粒子数反转 2. 只有特定波长满足干涉
加强条件,形成有效振荡
气体最好,固体次之, 半导体激光器最差
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激光的方向性
• 激光与激发它的光波方向相同 • 谐振腔只准沿轴向传播的光振荡
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激光的高亮度和强度
激光基础知识
编辑版pppt
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主要内容
• 什么是激光? • 激光的发明和产生 • 激光的物理特性 • 激光器的基本结构和分类 • 激光的生物学特性
编辑版pppt
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光谱图
Excimer
KTP
Holmium
Nd:YAG Er:YAG
190 - 390 488 - 514
532 577-630
694 755 1064 2100 2940 10600
• milli = one thousandth (10-3) • micro = one millionth (10-6) • nano = one billionth (10-9)
• 1 nanometer (nm) = 1/1,000,000,000 meter • 1000 nm = 1 micrometer (µm) = 1

激光元器件详细介绍精品PPT课件


1.4其他气体激光器
• Ar离子激光器
– 蓝绿光区,488.0nm和514.5nm是常用的谱线 – 大电流弧光放电激发
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1.4其他气体激光器
• 准分子激光器
– 惰性气体原子受到激发时,由于电子被激发到更高的 轨道上而打破最外的满层电子分布时,可以和另一个 原子形成一个短寿命的分子,这种处于激发态的分子 称为准分子。
• He-Ne激光器、CO2激光器、日光灯、等离子显示中 的放电形式属于辉光放电。Ar离子激光器、霓虹灯、 氙灯、氪灯、闪电、电弧焊中的放电形式属于弧光放 电
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1.2 He-Ne激光器
• He-Ne激光器是典型的惰性气体激光器,Ne是 工作物质,He是辅助气体
• He-Ne激光器输出连续光 • 最常用的工作波长632.8nm,其次是1.52μm和
光器差
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C02激光器的结构
• 横向激励高气压C02激 光器(TEA C02激光器)
– 工作气压为1-2个大气 压,以脉冲方式工作
– 能量可高达10-50J/L,
脉冲峰值功率可达 1012W,脉冲宽度为纳 秒量级
– 快速放电回路,如火
花隙,减少回路中的
电感。采用多组电极
放电方式和预电离技

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Nd:YAG的荧光光谱
• 1.35μm,对应 4F3/2→4I13/2跃迁,分支比0.14 • 1.064μm,对应4F3/2→4I11/2跃迁,分支比0.60 • 0.94μm,对应 4F3/2→4I9/2跃迁,分支比0.25 • 1.064μm的荧光强度是1.35μm的4倍,谱线竞争的结果,
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2.1 Nd:YAG激光器
• 钇铝石榴石Y3Al5O12中掺入少量Nd2O3 ,Nd3+部分 取代Y3+,其激活离子是Nd3+

典型激光器介绍共79页



26、我们像鹰一样,生来就是自由的 ,但是 为了生 存,我 们不得 不为自 己编织 一个笼 子,然 后把自 己关在 里面。 ——博 莱索

27、法律如果不讲道理,即使延续时 间再长 ,也还 是没有 制约力 的。— —爱·科 克
•Hale Waihona Puke 28、好法律是由坏风俗创造出来的。 ——马 克罗维 乌斯

29、在一切能够接受法律支配的人类 的状态 中,哪 里没有 法律, 那里就 没有自 由。— —洛克

30、风俗可以造就法律,也可以废除 法律。 ——塞·约翰逊
典型激光器介绍
31、只有永远躺在泥坑里的人,才不会再掉进坑里。——黑格尔 32、希望的灯一旦熄灭,生活刹那间变成了一片黑暗。——普列姆昌德 33、希望是人生的乳母。——科策布 34、形成天才的决定因素应该是勤奋。——郭沫若 35、学到很多东西的诀窍,就是一下子不要学很多。——洛克
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