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激光器的主要分类

2013.04.19 474 字号
 1.按工作物质分类
 
  根据工作物质物态的不同可把所有的激光器分为以下几大类:
 
  ①固体激光器(晶体和玻璃),这类激光器所采用的工作物质,是通过把能够产生受激辐射作用的金属离子掺入晶体或玻璃基质中构成发光中心而制成的;
 
  ②气体激光器,它们所采用的工作物质是气体,并且根据气体中真正产生受激发射作用之工作粒子性质的不同,而进一步区分为原子气体激光器、离子气体激光器、分子气体激光器、准分子气体激光器等;
 
  ③液体激光器,这类激光器所采用的工作物质主要包括两类,一类是有机荧光染料溶液,另一类是含有稀土金属离子的无机化合物溶液,其中金属离子(如Nd)起工作粒子作用,而无机化合物液体(如SeOCl)则起基质的作用;
 
  ④半导体激光器,这类激光器是以一定的半导体材料作工作物质而产生受激发射作用,其原理是通过一定的激励方式(电注入、光泵或高能电子束注入),在半导体物质的能带之间或能带与杂质能级之间,通过激发非平衡载流子而实现粒子数反转,从而产生光的受激发射作用;
 
  ⑤自由电子激光器,这是一种特殊类型的新型激光器,工作物质为在空间周期变化磁场中高速运动的定向自由电子束,只要改变自由电子束的速度就可产生可调谐的相干电磁辐射,原则上其相干辐射谱可从X射线波段过渡到微波区域,因此具有很诱人的前景;
 
  ⑥光纤激光器,这是指用掺稀土元素玻璃光纤作为增益介质的激光器,光纤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。

   2、按激励方式分类
 
  ①光泵式激光器。指以光泵方式激励的激光器,包括几乎是全部的固体激光器和液体激光器,以及少数气体激光器和半导体激光器。
 
  ②电激励式激光器。大部分气体激光器均是采用气体放电(直流放电、交流放电、脉冲放电、电子束注入)方式进行激励,而一般常见的半导体激光器多是采用结电流注入方式进行激励,某些半导体激光器亦可采用高能电子束注入方式激励。
 
  ③化学激光器。这是专门指利用化学反应释放的能量对工作物质进行激励的激光器,反希望产生的化学反应可分别采用光照引发、放电引发、化学引发。
 
  ④核泵浦激光器。指专门利用小型核裂变反应所释放出的能量来激励工作物质的一类特种激光器,如核泵浦氦氩激光器等。
 
  3、按运转方式分类
 
  由于激光器所采用的工作物质、激励方式以及应用目的的不同,其运转方式和工作状态亦相应有所不同,从而可区分为以下几种主要的类型。
 
  ①连续激光器,其工作特点是工作物质的激励和相应的激光显示,可以在一段较长的时间范围内以连续方式持续进行,以连续光源激励的固体激光器和以连续电激励方式工作的气体激光器及半导体激光器,均属此类。由于连续运转过程中往往不可避免地产生器件的过热效应,因此多数需采取适当的冷却措施。
 
  ②单次脉冲激光器,对这类激光器而言,工作物质的激励和相应的激光发射,从时间上来说均是一个单次脉冲过程,一般的固体激光器、液体激光器以及某些特殊的气体激光器,均采用此方式运转,此时器件的热效应可以忽略,故可以不采取特殊的冷却措施。(以上由激光切割机编辑整理 详情见www.gnlaser.com)
 
  ③重复脉冲激光器,这类器件的特点是其显示为一系列的重复激光脉冲,为此,器件可相应以重复脉冲的方式激励,或以连续方式进行激励但以一定方式调制激光振荡过程,以获得重复脉冲激光显示,通常亦要求对器件采取有效的冷却措施。