固体激光器，什么是固体激光器

本文目录一览

1，什么是固体激光器
2，固体激光器的介绍
3，固体激光器所采用的固体工作物质有何特点
4，固体激光放大器的发展历史与现状
5，固体激光器原理是怎样的
6，固体激光器由哪些部分组成

1，什么是固体激光器

用固体激光材料作为工作物质的激光器（见激光）。1960年，T.H.梅曼发明的红宝石激光器就是固体激光器，也是世界上第一台激光器。固体激光器一般由激光工作物质、激励源、聚光腔、谐振腔反射镜和电源等部分构成。

用固体激光材料作为工作物质的激光器

什么是固体激光器

2，固体激光器的介绍

用固体激光材料作为工作物质的激光器。工作介质是在作为基质材料的晶体或玻璃中均匀掺入少量激活离子。例如：在钇铝石榴石（YAG）晶体中掺入三价钕离子的激光器可发射波长为1050纳米的近红外激光。1固体激光器具有体积小、使用方便、输出功率大的特点。固体激光器一般连续功率在100瓦以上，脉冲峰值功率可高达109 W。但由于工作介质的制备较复杂，所以价格较贵。

这得看你了解固体激光器的哪方面。你想知道什么我可以跟你有针对性的详谈。现在给你用通俗的话介绍一下。首先，它之所以叫固体激光器，是因为在这个激光器上，发射出激光的物质是固体物质。（如果是气体，那就叫气体激光器，如果是液体。。。）固体激光器一般分为三个部分，泵浦，工作介质（上述固体物质），谐振腔。其中工作介质置于谐振腔内。泵浦给激光器提供能量（可以是光，或者电），工作介质吸收泵浦提供的能量，发射好几种光，谐振腔把我们希望得到的那个光选择出来，并让它在腔内来回震荡，使得它能不断经过工作物质而得以放大。最终我们把所需要的光通过谐振腔上的输出耦合输出，得到单色性好，准直性高的光——也即激光。激光在通信、机械加工、临床手术等方面功劳巨大。固体激光器结构紧凑，体积小型，在日常生活及工业生产中有着不可替代的作用。

固体激光器的介绍

3，固体激光器所采用的固体工作物质有何特点

固体激光器一般由三个部分组成：（1）.工作物质这是激光器的核心,只有能实现能级跃迁的物质才能作为激光器的工作物质.目前,激光工作物质已有数千种,激光波长已由X光远至红外光.例如氦氖激光器中,通过氦原子的协助,使氖原子的两个能级实现粒子数反转；（2）.激励能源（光泵）它的作用是给工作物质以能量,即将原子由低能级激发到高能级的外界能量.通过强光照射工作物质而实现粒子数反转的方法称为光泵法.例如红宝石激光器,是利用大功率的闪光灯照射红宝石（工作物质）而实现粒子数反转,造成了产生激光的条件.通常可以有光能源、热能源、电能源、化学能源等. （3）.光学共振腔这是激光器的重要部件,其作用一是使工作物质的受激辐射连续进行；二是不断给光子加速；三是限制激光输出的方向.最简单的光学共振腔是由放置在氦氖激光器两端的两个相互平行的反射镜组成.当一些氖原子在实现了粒子数反转的两能级间发生跃迁,辐射出平行于激光器方向的光子时,这些光子将在两反射镜之间来回反射,于是就不断地引起受激辐射,很快地就产生出相当强的激光.这两个互相平行的反射镜,一个反射率接近100%,即完全反射.另一个反射率约为98%,激光就是从后一个反射镜射出的.激光器主要由三部分组成：工作物质、激励能源、谐振腔（共振腔）.如图：红宝石激光器的基本结构. ——固体激光器一般采用光激励源.工作物质多为掺有杂质元素的晶体或玻璃.最常见的固体激光器有红宝石激光器、钕玻璃激光器、掺钕钇铝石榴石激光器等,固体激光器输出能量高,小而坚固,在激光加工、激光武器等方面有重要应用.

固体激光器所采用的固体工作物质有何特点

4，固体激光放大器的发展历史与现状

laser 能发射激光的装置。1954年制成了第一台微波量子放大器，获得了高度相干的微波束。1958年A.L.肖洛和C.H.汤斯把微波量子放大器原理推广应用到光频范围，并指出了产生激光的方法。1960年T.H.梅曼等人制成了第一台红宝石激光器。1961年A.贾文等人制成了氦氖激光器。1962年R.N.霍耳等人创制了砷化镓半导体激光器。以后，激光器的种类就越来越多。按工作介质分，激光器可分为气体激光器、固体激光器、半导体激光器和染料激光器4大类。近来还发展了自由电子激光器，其工作介质是在周期性磁场中运动的高速电子束，激光波长可覆盖从微波到X射线的广阔波段。按工作方式分，有连续式、脉冲式、调Q和超短脉冲式等几类。大功率激光器通常都是脉冲式输出。各种不同种类的激光器所发射的激光波长已达数千种，最长的波长为微波波段的0.7毫米，最短波长为远紫外区的210埃，X射线波段的激光器也正在研究中。除自由电子激光器外，各种激光器的基本工作原理均相同，产生激光的必不可少的条件是粒子数反转和增益大过损耗，所以装置中必不可少的组成部分有激励（或抽运）源、具有亚稳态能级的工作介质两个部分。激励是工作介质吸收外来能量后激发到激发态，为实现并维持粒子数反转创造条件。激励方式有光学激励、电激励、化学激励和核能激励等。工作介质具有亚稳能级是使受激辐射占主导地位，从而实现光放大。激光器中常见的组成部分还有谐振腔，但谐振腔（见光学谐振腔）并非必不可少的组成部分，谐振腔可使腔内的光子有一致的频率、相位和运行方向，从而使激光具有良好的方向性和相干性。而且，它可以很好地缩短工作物质的长度，还能通过改变谐振腔长度来调节所产生激光的模式（即选模），所以一般激光器都具有谐振腔。

5，固体激光器原理是怎样的

一个原子吸收能量之后，从低能态到高能态的过程称为激发过程。反之，处于激发状态的原子是不稳定的，总是自发地回到低能态，同时有光子发出。这一过程叫“自发辐射”。如果原子吸收外界光能而跃迁到高能级，而受外界光感应产生辐射又回到低能态，这一过程叫“受激发射”。但是，只有采用一种办法使物质中大量粒子同时处于激发态，并通过外界光感应，使所有处于激发态的粒子几乎同步完成受激辐射回到低能态，这时物质才能发出一柬强大的光束来，称为“激光”。打个比方，激光的产生过程好比用水泵将水抽到水塔顶部，然后突然打开闸门，这时水就会以强大的力量喷射而出。当然，激光的产生过程要远比上面的例子复杂得多。在固体激光器中，能产生激光的晶体或玻璃被称为激光工作物质。激光工作物质由基质和激活离子两部分组成，基质材料为激活离子提供了一个合适的存在与工作环境，而由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、钻、镍等离子以及稀土金属离子，如钕离子等。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）和反射腔镜片组成，反射镜表面镀有介质膜，一片为全反射镜，另一片为部分反射镜。掺铬红宝石是一种最早发现和使用的激光工作物质。现在已研制成功了数十种可供应用的激光晶体。当采用不同的激活离子、不同的基质材料和不同波长的光激励，会发射出各种不同波长的激光。早期的固体激光器都是用闪光灯或其他激光器，来完成激光工作物质内原子的受激辐射过程的，这基本上是由一种形式的光能转化为激光能量的过程。如何把电能直接转化为激光的能量，一直是人们梦寐以求的事情。近年来，科学家成功地研制出了半导体激光器，一旦接通电源，便会发出激光。选用不同的半导体材料和不同制造工艺可以制造出功率不同、发射不同波长激光的激光器。半导体激光器的出现，大大减少了激光器的体积，米粒大的一个半导体芯片，接上电源，便会发射出神奇的激光。目前，半导体激光器已在许多方面得到了广泛的应用。上面分析源自OFweek激光网，希望能帮到您。

固体激光器可作大能量和高功率相干光源。红宝石脉冲激光器的输出能量可达千焦耳级。经调Q和多级放大的钕玻璃激光系统的最高脉冲功率达10瓦。钇铝石榴石连续激光器的输出功率达百瓦级，多级串接可达千瓦。

6，固体激光器由哪些部分组成

激光器一般由三个部分组成，固体激光器也不例外：（1）.工作物质这是激光器的核心，只有能实现能级跃迁的物质才能作为激光器的工作物质。目前，激光工作物质已有数千种，激光波长已由X光远至红外光。例如氦氖激光器中，通过氦原子的协助，使氖原子的两个能级实现粒子数反转；（2）.激励能源（光泵）它的作用是给工作物质以能量，即将原子由低能级激发到高能级的外界能量。通过强光照射工作物质而实现粒子数反转的方法称为光泵法。例如红宝石激光器，是利用大功率的闪光灯照射红宝石（工作物质）而实现粒子数反转，造成了产生激光的条件。通常可以有光能源、热能源、电能源、化学能源等。（3）.光学共振腔这是激光器的重要部件，其作用一是使工作物质的受激辐射连续进行；二是不断给光子加速；三是限制激光输出的方向。最简单的光学共振腔是由放置在氦氖激光器两端的两个相互平行的反射镜组成。当一些氖原子在实现了粒子数反转的两能级间发生跃迁，辐射出平行于激光器方向的光子时，这些光子将在两反射镜之间来回反射，于是就不断地引起受激辐射，很快地就产生出相当强的激光。这两个互相平行的反射镜，一个反射率接近100%，即完全反射。另一个反射率约为98%，激光就是从后一个反射镜射出的。激光器主要由三部分组成：工作物质、激励能源、谐振腔（共振腔）。如图：红宝石激光器的基本结构。——固体激光器一般采用光激励源。工作物质多为掺有杂质元素的晶体或玻璃。最常见的固体激光器有红宝石激光器、钕玻璃激光器、掺钕钇铝石榴石激光器等，固体激光器输出能量高，小而坚固，在激光加工、激光武器等方面有重要应用。激光调Q 的基本原理调Q技术就是通过某种方法使腔的Q值随时间按一定程序变化的技术。在泵浦开始时使腔处在低Q值状态，即提高振荡阈值，使振荡不能生成，上能级的反转粒子数就可以大量积累，当积累到最大值（饱和值）时，突然使腔的损耗减小，Q值突增，激光振荡迅速建立起来，在极短的时间内上能级的反转粒子数被消耗，转变为腔内的光能量，在腔的输出端以单一脉冲形式将能量释放出来，于是就获得峰值功率很高的巨脉冲激光输出。下面简述电光晶体调Q的工作原理。YAG晶体在氙灯的光泵下发射自然光，通过偏振棱镜后，变成沿x方向的线偏振光，若调制晶体上未加电压，光沿光轴通过晶体，其偏振状态不发生变化，经全反射镜反射后，再次（无变化的）通过调制晶体和偏振棱镜，电光Q开关处于“打开”状态。如果在调制晶体上施加电压，由于纵向电光效应，当沿x方向的线偏振光通过晶体后，经全反镜反射回来，再次经过调制晶体，偏振面相对于入射光偏转了900，偏振光不能再通过偏振棱镜，Q开关处于“关闭”状态。如果再氙灯敢开始点燃时，事先再调制晶体上加电压，使谐振腔处于“关闭”的低Q状态，阻断激光振荡形成。待激光上能级反转的粒子数积累到最大值时，突然撤去晶体上的电压，使激光器瞬间处于高Q值状态，产生血崩式的激光振荡，就可输出一个巨脉冲。http://33tt.com/article/2004-12/414.htmhttp://www.djgx.net/access/Article_Print.asp?ArticleID=684