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气体镭射知多少?纽瑞德特气告诉你!

文章出处:责任编辑:作者:人气:-发表时间:2014-08-05 10:50:00【

  镭射又称激光,是指通过受激辐射而产生,放大的光。镭射有很多种,有气体镭射、固体镭射、液体镭射等,其中大家听得最多的大概是氖(He-Ne)镭射、二氧化碳镭射等吧!今天纽瑞德特气小编月月将为大家详细介绍气体镭射。

 

什么是气体镭射

 

  气体雷射是以气体当活性介质,它是使用的活性介质种类最多、激励方式最多样化、雷射波长分布区域最广的一种雷射。气体雷射所採用的工作物质,可以是原子气体、分子气体、电离化的离子气体以及金属蒸汽等,因此可相应的称为原子气体雷射(如:氦氖雷射)、分子气体雷射(如:二氧化碳雷射)、离子气体雷射(如:氩气雷射)、金属蒸汽雷射(如:铜蒸汽雷射)。 

 

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气体镭射的发展史

 

  自从1960年,美国的科学家梅曼(T.Maiman)博士,在量子电子学发展的成果基础之上,制造出第一台红宝石雷射以后,紧接著于1961年,第一台气体雷射—氦氖雷射,也马上被制造产生,在1962年又出现了半导体雷射,1964年发明了第一台二氧化碳(CO2)雷射,1965年贝尔实验室又发明了第一台YAG雷射。1968年开始发展高功率的CO2雷射,1971年出现了第一台商用的1000瓦CO2雷射。因应市场的需求,以后雷射的发展就非常快速,各种实用化的雷射和雷射以及其它种种的雷射,就不断的出现。

 

气体镭射的特性

 

  一般说来,气体雷射由于其物态固有的特性,所以有些因此而产生的特徵;优点方面是:气体分子分布均匀、能阶较单纯,所以气体雷射的光品质在均匀性和同调性方面都较佳,干涉或精密量测用要求高品质的雷射,通常才用之;另外气体分子对流、循环较快速,容易作冷却处理,所以在需要高功率且连续运转的应用,如雷射切割、銲接等,也大都採用气体雷射。缺点上则有:因为气体密度最低,要得到瞬间的脉冲高峰值功率比较难,所以用在金属上的雕刻比较少。

 

常见的气体镭射种类

 

  氦氖雷射(He-Ne Laser):是最早产生的连续输出雷射,虽然它的运转效率很低,输出功率不高,一般只有几毫瓦或数十毫瓦,但是它的光束品质极佳,又为可见光波段的红光(波长以0.6328微米为主),製造和结构上也算是简单,所以用途普及,被广泛应用在:标定、准直、教学实验、展示、精密量测、干涉术、全像术、检测、热感应输出、医疗等等。

 

  氩气雷射(Ar Laser):是一种离子化的气体雷射,以低电压高电流的弧光放电方式将氩气电离,再提升至高能阶,产生居量反转,得到绿蓝色波段附近数百条谱线的雷射输出,比较强的有8条,但最常被使用的是0.5145微米(绿色)和0.488微米(蓝色)。氩气雷射的运转效率也不高,所以工作电流和耗电量都很大,使用时亟需注意电力之负荷和冷却水的流通。 

 

  二氧化碳雷射(CO2雷射):二氧化碳雷射是一种分子气体雷射,系气体分子的两个振动能阶。以二氧化碳气体分子为工作介质,利用CO2(对称振动和屈折振动)态形成的居量反转而引出雷射光来。因为气体分子的振动能阶态能量很低,容易激发,再加上雷射产生的量子效率高达百分之五十左右,所以CO2雷射的运转效率很高,作为高功率输出的雷射最为恰当。

 

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