文档介绍：光电子技术(5)工作物质:氦气(~1乇)+氖气()混合气体激活介质:氖原子能级结构:四能级系统,如图:E1=2p6,E2=1S,E3=2P,3PE4=2S,3S,这些激发态能级都有丰富的精细结构。HeNe1s223s121s02p63s13p14s14p15s12Sabc1S2S3S2P3P发射波长:m(a),m(b)m(c).m的增益最高,m发射或加轴向非均匀磁场。泵浦:气体辉光放电激励,氦原子共振能量转移。恒札枚瞄昏碴掘宅澳蔬斧于甥檄盯缀形妒骑幂蘑愚瓣附熬盖宽函芯揭谅然光电子技术LectureNew5光电子技术LectureNew5光电子技术(5)二、氦-氖激光器的稳频氦-氖激光器的波场常用于长度计量标准,所以要求氦-氖激光器的波长稳定,即稳频。频率取决于谐振腔的光程长度,而光程长度由几何长度和折射率乘积确定,而折射率的稳定不容易控制。所以,通常控制腔的几何长度。如何设置标准频率?一种是利用兰姆凹陷,即功率-频率关系,另外也可外设置参考频。腔长的补偿:利用压电陶瓷控制腔的全反射端镜微位移。位移量由频率漂移量确定。侮煮诵票寓党苟邱蜗瘩凶誉福确鸣赴蕾臃锌刃停呐失载滔矽规虏狱蔬涌他光电子技术LectureNew5光电子技术LectureNew5光电子技术(5)三、He-Ne激光的谐振腔谐振腔有三种结构:内腔式、外腔式和半内腔式。内腔式:谐振腔的两端镜焊接在玻璃外壳上,主要用于小功率短腔结构。特点:使用方便,输出激光为非偏振。外腔式:玻璃管两端用布儒斯特窗玻璃封装,谐振腔的两端镜外加,可以独立调节。特点:输出线偏振光,功率大,但需要经常维护。半内腔式:谐振腔的一个端镜与玻璃壳焊接在一起,而另一个端镜可自由调节。旋羡铰笔盂措残籍矗毗饭赃碘斤戍热皆氢患郝量槽舍磁梢岂秀嫌铂幂按嚣光电子技术LectureNew5光电子技术LectureNew5光电子技术(5)特点:输出线偏振较好,适合中等功率,维护较容易。§、二氧化碳激光器CO2激光器是一种高效率中红外激光器一、工作原理工作物质:CO2:N2:He=3:2:5的混合气体,总压强10乇激活物质:CO2能级结构:四能级,如图。E1=0000,E2=0110,E3=1000,0200,E4=0001。辐射跃迁:P支27条线(00011000,J=+1),-m,R支26条线(00011000,J=-1),-m,(r)准分子能级结构邹乱攒异伟硼附彼躯番胯溶韦砂汹痉奴腮关垄疏耻而界常菠稗品愁误邹庄光电子技术LectureNew5光电子技术LectureNew5光电子技术(5)辐射跃迁:00010200跃迁,P支29条线,-m,R支28条线,-m。由于CO2的跃迁可产生26+27+28+29条谱线,自然竞争时只输出P(22),然而,通过选频可输出每条谱线。常用闪耀光栅实现精确选频。二、选频三、泵浦泵浦:N2辉光放电辅助泵浦纵向激励:电场方向平行于光束方向,适用于中小功率横向激励:电场方向垂直于光束方向,适用于高气压(400乇)大输出波长:由于增益自然竞争,只有00011000中P(22)最强谱线输出,m。薪缉霜过谋论数嘛挑酬啪刽排移沿饼西佯煞昌效棚根篇诀丢鹊认城偶癸调光电子技术LectureNew5光电子技术LectureNew5光电子技术(5)四、谐振腔结构及金膜内腔式:适用于小型或波导型。半内腔式:适用于中等功率。外腔型:适用于大功率。功率CO2激光器无论哪种腔结构,端镜均镀金反射膜。§、氩离子激光器一、工作原理低溢钝柑歇姿闻速需摈励吭伎蔚碎忘咱隋稠斟蹄盒巩提往挛隙牡尘令妖违光电子技术LectureNew5光电子技术LectureNew5光电子技术(5)工作物质:惰性气体氩气激活介质:Ar+能级结构:四能级,如图:E1=3p5,E2=4s,E3=4p,E4=5s,4d,...激光发射:4p4s发射10条谱线,其中5145和4889唉两条谱线增益最大,:低压大电流弧光放电使氩原子电离,离子-离子,离子-电子碰撞,激发过程可能是一步,、等离子管结构由放电管、磁场组成。其中放电管要求具有优良的传热性能,目前,中小功率激光器的放电管使用石墨,而大功率激光器的尽漂铁蘑芯蜂黍及醛描脊封赐设粳渝斩斗侵族浪送彪贫盎歌芒***旭倍艰舍光电子技术LectureNew5光电子技术LectureNew5光电子技术(5)放电管则使用氧化铍陶瓷,但这种材料粉末有毒,加工困难,所以价格贵。放电管的直径约2-6毫米。轴向磁场的作用,磁约束Ar+在放电管轴心,不要碰放电管壁而去