常用激光器简介(11 页)Good is good, but better carries it.精益求精，善益求善。几种常用激光器的概述一、CO2激光器1、背景气体激光技术自 61 年问世以来，进展极为迅速，受到许多国家的极大重视。特别是近两年，以二氧化碳为主体工作物质的分子气体激光器的进展更为神速，已成为气体激光器中最有进展前途的器件。二氧化碳分子气体激光器不仅工作波长(10.6 微米)在大气“窗口”，而且它正向连续波大功率和高效率器件迈进。1961 年，Pola-nyi 指出了分子的受激振动能级之间获得粒子反转的可能性。在 1964 年 1 月美国贝尔电话实验室的 C.K.N.Pate 研制出第一支二氧化碳分子气体激光器，输出功率仅为 1 毫瓦，其效率为 0.01%。不到两年，现在该类器件的连续波输出功率高达 1200 瓦，其效率为 17 %，电源激励脉冲输出功率为 825 瓦，采纳 Q 开关技术已获得 50千瓦的脉冲功率输出。最近，有人认为，进一步提高现有的工艺水平，近期可以达到几千瓦的连续波功率输出和 30~40% 的效率。2、工作原理CO2 激光器中，主要的工作物质由 CO₂，氮气，氦气三种气体组成。其中CO₂ 是产生激光辐射的气体、氮气及氦气为辅助性气体。加入其中的氦，可以加速 010 能级热弛预过程，因此有利于激光能级 100 及 020 的抽空。氮气加入主要在 CO₂ 激光器中起能量传递作用，为 CO₂ 激光上能级粒子数的积累与大功率高效率的激光输出起到强有力的作用。CO₂ 分子激光跃迁能级图 CO₂ 激光器的激发条件：放电管中，通常输入几十 mA 或几百 mA 的直流电流。放电时，放电管中的混合气体内的氮分子由于受到电子的撞击而被激发起来。这时受到激发的氮分子便和 CO₂ 分子发生碰撞，N2分子把自己的能量传递给 CO2分子，CO₂ 分子从低能级跃迁到高能级上形成粒子数反转发出激光。3、特点二氧化碳分子气体激光器不但具有一般气体激光器的高度相干性和频率稳定性的特点,而且还具有另外三个独有的特点：（1）工作波长处于大气“窗口”，可用于多路远距离通讯和红外雷达。（2）大功率和高效率( 目前，氩离子激光器最高连续波输出功率为 100 瓦，其效率为 0.17 %，原子激光器的连续波输出功率一般为毫瓦极,其效率约为0.1%，而二氧化碳分子激光器连续波输出功率高达 1200 瓦,其效率为 17%）。（3）结构简单，使用一般工业气体，操作简单，价格低廉。由此可见,随着讨论工作的进展、新技术的使用，输出功率和效率会不断...
