固体激光器的工作原理是什么?你知道吗?

发布日期:2022-11-02

       固体激光器的工作原理是什么?下面我们大家一起来分析。固体激光器是以固体激光材料为工作物质的激光器,具有体积小、使用方便、输出功率高的特点,广泛应用于军事、加工、医疗、科研等领域,但是固体激光工作介质的制备比较复杂,所以价格昂贵。

固体激光器

原子吸收能量后,从低能态到高能态的过程称为激发过程,相反,被激发的原子是不稳定的,总是自发地回到低能态,同时发射光子。这个过程被称为“自发辐射”,如果原子吸收外界光能,跃迁到高能级,外界光诱导的辐射又回到低能态,这个过程称为“受激发射”。但是,只有采用一种方法,使物质中的大量粒子同时处于激发态,并通过外界光的诱导,使处于激发态的所有粒子几乎同步完成受激辐射,回到低能态,那么物质才能发出强大的光束,这就是所谓的“激光”。

在固态激光器中,能产生激光的晶体或玻璃称为激光工作物质。激光材料由基质和激 活离子组成,基质材料为激 活离子提供合适的存在和工作环境,激 活离子完成激光产生过程。常用的激 活离子主要是过渡金属离子,如铬、金刚石、镍等离子和稀土金属离子,如钕离子。

固体激光器主要由闪光灯、激光工作物质(如红宝石激光晶体)和反射腔透镜组成。反射镜的表面涂有介质膜,其中一个是全反射镜,另一个是部分反射镜。掺铬红宝石是很早发现和使用的激光工作材料之一,目前,已有几十种应用型激光晶体研制成功,当采用不同的激 活离子、不同的基质材料、不同波长的光进行激发时,会发出各种不同波长的激光。

固态激光器的优势是什么?下面我们大家一起来分析。

1)大输出能量和高峰值功率。在固体激光器中,由于中心粒子的能级结构,可以输出大能量和高峰值功率,这是这种固体激光器的一个非常突出的优点。

2)结构紧凑耐用,价格合适。与其他类型的激光器相比,固态激光器的结构非常简单耐用,价格也相对合适。

3)材料种类繁多。固体激光器的工作物质有很多种,至少有一百种在不断增加,大量高性能材料的出现,进一步提高了固体激光器的性能。