第三章 二氧化碳激光器VIP免费

LaserDeviceandTechnologyEmail:xiaoyunliu0420@163.com;Tel:13840275014;QQ:21265964;Msn:icedox@hotmail.com1964年Patel研制成第一台CO2激光器第三章CO2激光器LaserDeviceandTechnologyEmail:xiaoyunliu0420@163.com;Tel:13840275014;QQ:21265964;Msn:icedox@hotmail.com纵向封离型高气压型（TEACO2）流动型（轴快流、慢流）气动型波导型LaserDeviceandTechnologyEmail:xiaoyunliu0420@163.com;Tel:13840275014;QQ:21265964;Msn:icedox@hotmail.com(1)运转方式：连续或脉冲;(2)输出功率或能量相当大,能量转换效率效率高;(3)波长范围：9-11μm其中10.6μm位于大气传输的窗口；(4)人眼使用安全：400-700nm损伤LaserDeviceandTechnologyEmail:xiaoyunliu0420@163.com;Tel:13840275014;QQ:21265964;Msn:icedox@hotmail.com放电激励纵向低气压激光器横向高气压激光器射频激励化学激励气动LaserDeviceandTechnologyEmail:xiaoyunliu0420@163.com;Tel:13840275014;QQ:21265964;Msn:icedox@hotmail.com§3-1CO2激光器的工作原理（一）CO2分子的的能级结构CO2分子的结构：线性对称排列的三原子分子三个原子排列成一条直线（分子轴）中间是碳原子两端是氧原子LaserDeviceandTechnologyEmail:xiaoyunliu0420@163.com;Tel:13840275014;QQ:21265964;Msn:icedox@hotmail.comLaserDeviceandTechnologyEmail:xiaoyunliu0420@163.com;Tel:13840275014;QQ:21265964;Msn:icedox@hotmail.com（二）CO2分子的振转跃迁CO2分子二条最强的跃迁谱线10.6μm000110009.6μm00010200LaserDeviceandTechnologyEmail:xiaoyunliu0420@163.com;Tel:13840275014;QQ:21265964;Msn:icedox@hotmail.com虽然有多条荧光谱线,但在激光器中能同时形成激光振荡的只有1至3条,这是因为同一振动能级的各转动能级之间靠得很近,粒子在能级间转移很快(10-7~10-8s),一旦某一转动能级上的粒子跃迁后,其他能级上的粒子就会按玻尔兹曼分布规律,转移到这个能级上来,而其他能级上的粒子数减少,这就是转动能级的竞争效应.由于这种竞争效应,如果工作条件使得某条谱线的增益系数较大,则此谱线首先起振,而同时抑制其他谱线振荡.LaserDeviceandTechnologyEmail:xiaoyunliu0420@163.com;Tel:13840275014;QQ:21265964;Msn:icedox@hotmail.com（三）CO2激光器激光上能级的激发过程1.电子直接碰撞激发式中:CO2*(0001)--CO2分子的激发态')100()000(0*202eCOeCO2.串级跃迁激发)100()100()000()00(')00()000(0*230*20230230*202COCOCOCOeCOeCOLaserDeviceandTechnologyEmail:xiaoyunliu0420@163.com;Tel:13840275014;QQ:21265964;Msn:icedox@hotmail.com3.共振转移激发在CO2中掺有N2(氮)和CO,它们被电子碰撞激发到各自的激发态,这些激发态的分子可把能量转移给CO2基态,使CO2跃迁到0001能级.N2分子:CO分子:)000()1(02*COCO)000()3,2,1(023*2CONECON)3,2,100()0(30*22)100()0(0*2COCOLaserDeviceandTechnologyEmail:xiaoyunliu0420@163.com;Tel:13840275014;QQ:21265964;Msn:icedox@hotmail.com4.复合过程放电过程中,有部分CO2分子会分解成CO和O,同时也存在CO和O的复合过程,在复合时,把原来分解时所需要的能重新释放出来,使CO2分子激发到0001能级.这个过程比前三个过程起的作用小得多.被激发到激光上能级(0001)的CO2分子,除了受激辐射引起衰减外,还存在一些其他因素使其衰减.我们把后者引起的衰减称为消激发.引起消激发的主要原因:碰撞和扩散.LaserDeviceandTechnologyEmail:xiaoyunliu0420@163.com;Tel:13840275014;QQ:21265964;Msn:icedox@hotmail.com（四）CO2激光器激光下能级的弛豫由于CO2分子激光下能级1000和0200的辐射寿命很长,从激光上能级跃迁到这两个能级的粒子,不能靠自发辐射很快返回到基态,这必然会降低粒子反转数.为尽快抽空下能级,必须靠与其他粒子碰撞.碰撞抽空下能级的弛豫过程分为两步进行:第一步:1000和0200能级的驰豫1120202112020250)001(2)000()002(52)001(2)000()010(cmCOCOCOcmCOCOCOLaserDeviceandTechnologyEmail:xiaoyunliu0...