气体激光器，按激光介质分类有哪几类激光器各有什么特征

1，按激光介质分类有哪几类激光器各有什么特征

按激光器工作物质的性质分类，大体可以分为气体激光器、固体激光器、液体激光器。气体激光器：以单一气体、混合气体或蒸气作为激光工作物质。可分为原子激光器、分子激光器和离子激光器三大类。优点： 1.工作物质均匀一致。保证了激光束光束质量较高，大部分气体激光器产生接近高斯分布的光束模式。激光束的相干性和单色性优于固体、半导体激光器。 2.谱线范围宽。有数百种气体和蒸气可以产生激光，已经观测到的激光谱线近万余条。谱线范围从亚毫米波到真空紫外波段，甚至x射线、γ射线波段。代表：He-Ne激光器，Ar离子激光器，二氧化碳激光器等。固体激光器：以固体物质作为激光工作物质。优点：1. 运行方式多样：可连续，可脉冲，可调Q，可锁模；2. 固体工作物质多、激光谱线广、可实现倍频；3. 导光系统简单，可用光纤传输；4. 结构紧凑、价格适宜。代表：固体红宝石激光器，Nd：YAG激光器，半导体激光器等。液体激光器较为少见，了解较少。

3类，一类是光纤传导，一类是二氧化碳类型，一类是固态

按激光介质分类有哪几类激光器各有什么特征

2，气体激光器的气体激光器分类

气体激光器分为原子气体激光器、离子气体激光器、分子气体激光器和准分子激光器。它们工作在很宽的波长范围，从真空紫外到远红外,既可以连续方式工作,也可以脉冲方式工作。包括各种惰性气体激光器和各种金属蒸气激光器，如氦氖激光器和铜蒸气激光器。其中氦氖激光器是最早研究成功的，并且仍在普遍使用。它的工作物质是混有氦的氖(图2)。在这种混合气体中放电，部分氦原子被激发到亚稳激发态21S或23S。这部分氦原子与基态氖原子碰撞时,能导致能量转移激发，使氖原子处于激发能级上，从而实现氖原子的粒子数反转分布。氖原子在谐振腔中通过受激发射过程主要发出三个波长（3.39微米，1.15微米和6328埃）的激光。氦氖激光器输出的激光功率只有几毫瓦到100毫瓦，效率约为0.1%。但是，氦氖激光器具有单色性好、方向性强、使用简便、结构紧凑坚固等优点，因而在精密测量、准直和测距中得到广泛的应用。气体激光器铜蒸气激光器具有平均功率高、重复率高等优点,发展很快。利用准分子的束缚高能态和排斥性或弱束缚的基态之间的受激发射的激光器。由于基态寿命极短，可实现高效率和高平均功率。准分子激光器的主要受激准分子是惰性气体准分子和惰性气体卤化物准分子。激光发射波长主要在紫外和真空紫外区域，输出能量已达百焦耳量级，用于光泵染料激光器、同位素分离和激光化学。

气体激光器的气体激光器分类

3，二氧化碳激光是什么一般有什么用途为

二氧化碳激光器,可称“隐身人”,因为它发出的激光波长为10.6 微米,“身”处红外区,肉眼不能觉察,它的工作方式有连续、脉冲两种.连续方式产生的激光功率可达20 千瓦以上.脉冲方式产生波长10.6 微米的激光也是最强大的一种激光.人们已用它来“打”出原子核中的中子.二氧化碳激光器的出现是激光发展中的重大进展,也是光武器和核聚变研究中的重大成果.最普通的二氧化碳激光器是一支长1米左右的放电管.它的一端贴上镀金反射镜片,另一端贴一块能让10.6微米红外光通过的锗平面镜片作为红外激光输出镜.一般的玻璃镜片不让这种红外光通过,所以不能做输出镜.放电管放电时发出粉红色的自发辐射光,它产生的激光是看不见的,在砖上足以把砖头烧到发出耀眼的白光.二氧化碳激光器是以CO2气体作为工作物质的气体激光器.放电管通常是由玻璃或石英材料制成,里面充以CO2气体和其他辅助气体（主要是氦气和氮气,一般还有少量的氢或氙气）；电极一般是镍制空心圆筒；谐振腔的一端是镀金的全反射镜,另一端是用锗或砷化镓磨制的部分反射镜.当在电极上加高电压（一般是直流的或低频交流的）,放电管中产生辉光放电,锗镜一端就有激光输出,其波长为10.6微米附近的中红外波段；一般较好的管子.一米长左右的放电区可得到连续输出功率40～60瓦.CO2激光器是一种比较重要的气体激光器.这是因为它具有一些比较突出的优点：第一,它有比较大的功率和比较高的能量转换效率.一般的闭管CO2激光器可有几十瓦的连续输出功率,这远远超过了其他的气体激光器,横向流动式的电激励CO2激光器则可有几十万瓦的连续输出.此外横向大气压CO2激光器,从脉冲输出的能量和功率上也都达到了较高水平,可与固体激光器媲美.CO2激光器的能量转换效率可达30～40%,这也超过了一般的气体激光器.第二,它是利用CO2分子的振动-转动能级间的跃迁的,有比较丰富的谱线,在10微米附近有几十条谱线的激光输出.近年来发现的高气压CO2激光器,甚至可做到从9～10微米间连续可调谐的输出.第三,它的输出波段正好是大气窗口（即大气对这个波长的透明度较高）.除此之外,它也具有输出光束的光学质量高,相干性好,线宽窄,工作稳定等优点.因此它在国民经济和国防上都有许多应用,如应用于加工（焊接、切割、打孔等）,通讯、雷达、化学分析,激光诱发化学反应。

二氧化碳激光是什么一般有什么用途为

4，氦氖激光器工作原理

我们通常把发光的物体叫做光源，如太阳、电灯、燃烧的蜡烛等。光具有能量，它可以使物体变热，使照相底片感光，这就是能的转换现象。光能含在光束中，光束射入人的眼睛，才引起人的视觉，所以我们能够看到光源发射的光。那么我们为什么还能看到不发光的物体呢？是因为光源发射的光照射到它们，不发光的物体受光后，向四面八方漫反射的光射入了我们的眼睛，所以我们也能看到不发光的物体。产生激光的光源，和普通的光源明显不同。如普通白炽灯光源是通过电流加热钨丝的原子到激发态，处于激发态的原子不断地自发辐射而发光。这种普通的光源具有很大的散射性和漫射性，不能控制形成集中的光束，也就不能应用于激光打印机。激光打印机所需要的激光光束必须具有以下特性： ①高方向性。发出的光束在一定的距离内没有散射和漫射。 ②高单色性。纯白光由七色光组成。 ③高亮度，有利于光束的集中并带有很高的物理能量。 ④高相干性，容易叠加和分离。激光器是激光扫描系统的光源，具有方向性好、单色性强、相干性高及能量集中、便于调制和偏转的特点。早期生产的激光打印机多采用氦-氖（ He-Ne）气体激光器，其波长为632．8μm，其特点是输出功率较高、体积大、是寿命长（一般大于1万小时）性能可靠，噪音低，输出功率大。但是因为体积太大，现在基本已淘汰。现代激光打印机都采用半导体激光器，常见的是镓砷-镓铝砷（CaAs-CaAlAs）系列，所发射出的激光束波长一般为近红外光（λ＝780μm），可与感光硒鼓的波长灵敏度特性相匹配。半导体激光器体积小、成本低，可直接进行内部调制，是轻便型台式激光打印机的光源。激光打印机激光扫描是用来产生非常小的高精度光点，用于高质量的文字及图像的印刷，常用的激光扫描系统工作原理是：在工作物质两端设置两块相互平行的反射镜（栅极），这两块反射镜之间构成了一个谐振腔。谐振腔的一块反射镜为全反射镜，另一块为半反射镜，当工作物质受激，原子自发辐射的光子在谐振腔内不断地来回反射，辐射出的光子不断增加。当谐振腔内叠加的光子增加到一定量时，就会穿透半反射的反射镜面发出一束非常强的光，这就是激光。这样发出的光束非常集中，几乎没有散射，只要我们利用控制技术将光波波长控制在 700～ 900μm（纳米），这样所产生的激光就可以满足激光打印机感光鼓的曝光需要。现代所用的半导体激光器，通常采用激光二极管，它的原理与普通的二极管极为相似，如都有一对PN结，当电压和电流加到激光二极管上时，P型半导体材料中的空穴和N型材料中的自由电子产生相对运动， PN结处载流子的密度增加非常大，自由电子和空穴重新复合，因而产生受激辐射，释放出具有激光特性的光子，由激光器谐振腔内的反射镜反射，透过激光孔和孔内聚焦镜，射出激光束。从激光的产生可以看出，一条激光束只包括一种主要波长的光线，它是单色的。每一条光线都沿一个方向传播，以相互叠加的方式结合，我们称之为"相干性"。这个特性使激光以一条极细的光束射到一个靶上，而几乎没有散射。而每条激光束就像枪膛里射出的子弹，每颗子弹只能在靶上打一个孔。如果要打出一个"一"字，就要射出很多的子弹，沿"一 "字方向打出很多的孔，形成一个"一"字点的横向排列，这就是我们所说的"点阵排列" ，是后面要讲 "点阵图像"的技术基础。激光打印机的图文信息，亦是由点阵组成。印刷质量要求越高，组成一个字符的点阵亦越多。激光扫描的点阵形成有四种方法。单线扫描：将一行字符的每一行的点阵信息，送至扫描器中进行扫描，称为单线扫描。多线顺序偏转扫描：高频信号发生器依次产生 9个不同的频率，依据布雷格衍射原理，它们在偏转调制器中会产生9条偏转角不同的扫描线，接着转镜旋转一个微小角度，扫描出从左至右的点阵信息。由于这种方法只需转镜转过一个微小的角度，它相当于单线扫描方法的1／132，即可形成1个字，故又称小光栅扫描。多线同时偏转扫描：是指在高频驱动电路中同时产生9个不同的频率，经合成后送至偏转调制器中。多线同时偏转多次扫描：这种方法与多线同时偏转扫描属同一类，只是从1个字符的形成上有所区别。即在扫描高点阵字符时，一个完整的字符是分成多次扫描完成的。图形信息的点阵形成与字符的点阵形成基本相似。

5，氦氖激光器能应用于哪些方面

氦氖激光器(通常称作“激光器的主力”)已问世很久了,它在工业上的许多用途也是大家所确认的。这些应用包括光学调整、尺寸估测、长度测量、地形勘测、售贷点的扫视(用于超级市场中检查顾客是否付款)、电视唱机、计算机数字的自动读出和打印、公文的复写以及光学数据处理等。由于氦氖激光器输出频率单一,而且发散角也小,所以它在实验室里也有许多用处,例如用它作为参考频率,调整光学系统,用于光谱学以及激光测速等。

在医学上一般用来做手术，即激光刀，我们通常把发光的物体叫做光源，如太阳、电灯、燃烧的蜡烛等。光具有能量，它可以使物体变热，使照相底片感光，这就是能的转换现象。光能含在光束中，光束射入人的眼睛，才引起人的视觉，所以我们能够看到光源发射的光。那么我们为什么还能看到不发光的物体呢？是因为光源发射的光照射到它们，不发光的物体受光后，向四面八方漫反射的光射入了我们的眼睛，所以我们也能看到不发光的物体。产生激光的光源，和普通的光源明显不同。如普通白炽灯光源是通过电流加热钨丝的原子到激发态，处于激发态的原子不断地自发辐射而发光。这种普通的光源具有很大的散射性和漫射性，不能控制形成集中的光束，也就不能应用于激光打印机。激光打印机所需要的激光光束必须具有以下特性： ①高方向性。发出的光束在一定的距离内没有散射和漫射。 ②高单色性。纯白光由七色光组成。 ③高亮度，有利于光束的集中并带有很高的物理能量。 ④高相干性，容易叠加和分离。激光器是激光扫描系统的光源，具有方向性好、单色性强、相干性高及能量集中、便于调制和偏转的特点。早期生产的激光打印机多采用氦-氖（ He-Ne）气体激光器，其波长为632．8μm，其特点是输出功率较高、体积大、是寿命长（一般大于1万小时）性能可靠，噪音低，输出功率大。但是因为体积太大，现在基本已淘汰。现代激光打印机都采用半导体激光器，常见的是镓砷-镓铝砷（CaAs-CaAlAs）系列，所发射出的激光束波长一般为近红外光（λ＝780μm），可与感光硒鼓的波长灵敏度特性相匹配。半导体激光器体积小、成本低，可直接进行内部调制，是轻便型台式激光打印机的光源。激光打印机激光扫描是用来产生非常小的高精度光点，用于高质量的文字及图像的印刷，常用的激光扫描系统工作原理是：在工作物质两端设置两块相互平行的反射镜（栅极），这两块反射镜之间构成了一个谐振腔。谐振腔的一块反射镜为全反射镜，另一块为半反射镜，当工作物质受激，原子自发辐射的光子在谐振腔内不断地来回反射，辐射出的光子不断增加。当谐振腔内叠加的光子增加到一定量时，就会穿透半反射的反射镜面发出一束非常强的光，这就是激光。这样发出的光束非常集中，几乎没有散射，只要我们利用控制技术将光波波长控制在 700～ 900μm（纳米），这样所产生的激光就可以满足激光打印机感光鼓的曝光需要。现代所用的半导体激光器，通常采用激光二极管，它的原理与普通的二极管极为相似，如都有一对PN结，当电压和电流加到激光二极管上时，P型半导体材料中的空穴和N型材料中的自由电子产生相对运动， PN结处载流子的密度增加非常大，自由电子和空穴重新复合，因而产生受激辐射，释放出具有激光特性的光子，由激光器谐振腔内的反射镜反射，透过激光孔和孔内聚焦镜，射出激光束。从激光的产生可以看出，一条激光束只包括一种主要波长的光线，它是单色的。每一条光线都沿一个方向传播，以相互叠加的方式结合，我们称之为"相干性"。这个特性使激光以一条极细的光束射到一个靶上，而几乎没有散射。而每条激光束就像枪膛里射出的子弹，每颗子弹只能在靶上打一个孔。如果要打出一个"一"字，就要射出很多的子弹，沿"一 "字方向打出很多的孔，形成一个"一"字点的横向排列，这就是我们所说的"点阵排列" ，是后面要讲 "点阵图像"的技术基础。激光打印机的图文信息，亦是由点阵组成。印刷质量要求越高，组成一个字符的点阵亦越多。激光扫描的点阵形成有四种方法。单线扫描：将一行字符的每一行的点阵信息，送至扫描器中进行扫描，称为单线扫描。多线顺序偏转扫描：高频信号发生器依次产生 9个不同的频率，依据布雷格衍射原理，它们在偏转调制器中会产生9条偏转角不同的扫描线，接着转镜旋转一个微小角度，扫描出从左至右的点阵信息。由于这种方法只需转镜转过一个微小的角度，它相当于单线扫描方法的1／132，即可形成1个字，故又称小光栅扫描。多线同时偏转扫描：是指在高频驱动电路中同时产生9个不同的频率，经合成后送至偏转调制器中。多线同时偏转多次扫描：这种方法与多线同时偏转扫描属同一类，只是从1个字符的形成上有所区别。即在扫描高点阵字符时，一个完整的字符是分成多次扫描完成的。图形信息的点阵形成与字符的点阵形成基本相似。

6，氦氖激光器能应用于哪些方面

氦氖激光器:以氖为工作物质、氦为辅助气体的激光器。氦气起产生激光的媒介和增加激光输出功率的作用，氖气起产生激光的作用。氦氖激光器在可见光区和红外区可产生多种波长的激光谱线，其中主要的有0.6328μm的红光和1.15μm及3.39μm的红外光。氦氖激光器有非常好的方向性和相干性，其结构简单，寿命长，小巧价廉，频率稳定。在印刷工业的电子分色机、激光照排机、激光制版机、全息照片制片和激光印字机以及计算技术、测距（高炮射击模拟），划线（锯木机械），自动控制等方面应用得较多。

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