气体激光技术自 61年问世以来, 发展为迅速, 受到许多国家的大重视。 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
中zui有发展前途的器件。
不仅工作波长 (10.6微米 ) 在大气 “ 窗口 ” ,而且它正 向连续波大功率和率器件迈进。 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,采用 Q 开关技术已获得 50千瓦的脉冲功率输出。zui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
中,主要的工作物质由,氮气,氦气三种气体组成。其中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。氮气加入主要在激光器中起能量传递作用, 为上能级粒子数的积累与大功率 率的激光输出起到强有力的作用。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 CO ? 分子发生碰撞, N 2分子把自己的能量传递给 CO 2分子, CO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
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*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) 大功率和率 ( 目前, 氩离子激光器zui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, 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, 随着研究工作的进展、新技术的使用,输出功率和效率会不断提高, 寿命也会不断增长, 将会出现一系列新颖的应用。例如大气和宇宙通讯、相干探测和导航、超外差技术和红外技术等。
4、应用
以其*的特点获得广泛的应用, 现就某些方面的应用。
