激光器件 更新时间：2011-05-23 14:24

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激光器件是各种能够产生激光的器件总称。近数十年来，激光技术及其应用得到了迅速的普及和发展，新型激光器件不断被开发出来，得到了多方面的应用。

激光器件的分类

• 激光器件可以分为三个大类：

  气体激光器：如氦氖激光器、氩离子激光器、二氧化碳激光器等。

  固体激光器

  其他激光器：如染料激光器、准分子激光器、化学激光器等。

激光器件的原理

• 各种激光器件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。激光器件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），所以一般激光器件都具有谐振腔。

影响激光输出的因素

•    1、高增益带来的高阶离轴模振荡

  2、固体工作物质杂质，应力，激活离子分布不均等缺陷引起的散射和折射

  3、光泵浦不均匀导致反转粒子数不均匀，引起折射率不均匀

  4、热透镜的会聚作用使发散角增大

  5、谐振腔的调整精度

激光器件的主要用途

• 由于激光器件具备的种种突出特点，因而被很快运用于工业、农业、精密测量和探测、通讯与信息处理、医疗、军事等各方面，并在许多领域引起了革命性的突破。比如，人们利用激光集中而极高的能量，可以对各种材料进行加工，能够做到在一个针头上钻200个孔；激光作为一种在生物机体上引起刺激、变异、烧灼、汽化等效应的手段，已在医疗、农业的实际应用上取得了良好效果；在通信领域，一条用激光柱传送信号的光导电缆，可以携带相当于2万根电话铜线所携带的信息量；激光在军事上除用于通信、夜视、预警、测距等方面外，多种激光武器和激光制导武器也已经投入实用。

  今后，随着人类对激光技术的进一步研究和发展，激光器件的性能将进一步提升，成本将进一步降低，但是它的应用范围却还将继续扩大，并将发挥出越来越巨大的作用。

激光器件的特点

• 运行方式多样：CW，PW，QCW，调Q，锁模，高平均功率，高重复率，高单脉冲能量及高峰值功率。

  谱线多，达数千条，分布于可见到近红外区，通过频率变换技术可到紫外区

  系统简单，制造容易，传输灵活，可接光纤

  结构紧凑，牢固耐用，价格适宜

其他激光器件的探索

• 染料激光器的激励源是光泵，可以用脉冲，也可以用氮分子激光器发出的激光。用一种颜色的激光作光泵，结果能产生其他颜色的激光可以说是染料激光器的特点之一。

  这种根据需要可以随时改变产生激光的波长的激光器，主要用于光谱学研究；许多物质会有选择地吸收某些波长的光，产生共振现象。科学家用这些现象分析物质，了解材料结构；还用这些激光器来产生新的激光，研究一些奇异的光学和光谱学现象。