雷射器的基本構造和特殊性質,由三種部分組成,亮度極高顏色極純

2020-12-03 老雞抓小小鷹

大家好,今天小編給大家介紹的是關於雷射器有關的知識。雷射器的基本構造和特殊性質,由三種部分組成,亮度極高顏色極純。下面就跟著小編一起來看看吧!雷射器基本上由以下三部分組成:工作物質,這是發射雷射的材料,其功能和普通光源中的發光材料相同。從原則上說,任何光學透明的固體、氣體、液體都可以做雷射器的工作物質。不過,如果所用的材料其原子能級結構滿足一些要求,會使雷射器獲得更好的性能,比如,能量轉換效率高,輸出的雷射功率高;可以脈衝泵浦輸出雷射,也可連續泵浦輸出雷射;輸出的雷射波長可以連續變化等。泵浦源,這是向工作物質輸入能量,把原子從基態泵浦至高能級的能源。

常用的泵浦源有:普通光源:氣體放電;電子束;化學反應能等。諧振腔,這是由放置在工作物質兩端的反射鏡組成的光淨系統,其中一塊反射鏡的反射率接近100%,另一塊有適量的透過率,雷射是從這塊反射鏡輸出來。諧振腔的作用主要有兩個方面:一個是讓工作物質產生的受激輻射來回多次通過工作物質,增強受激輻射強度,最後達到雷射振蕩;另一個是有選擇地只讓沿工作物質光軸附近傳播的以及波長在原子譜線中心附近的受激輻射不斷地受到工作物質放大,達到雷射振蕩。

顯然,這有助於改善雷射器的方向性和單色性。雷射器的性質有以下幾種:亮度極高,絕大多數普通光源發的光都不及太陽光亮,在太陽光底下,彩燈顯示不出它們的絢麗多姿,迷人的焰火也黯然失色,顯不出它的魅力。雷射不同凡響,從表3-3可以看到,雷射器發出的雷射亮度比太陽光高千億倍。相比之下,太陽光就黯然失色了。因為雷射的亮度極高,所以,它能夠照亮極遠距離的物體。顏色極純,無論生活上或在工業生產、科學研究中常常都需要單種顏色的光。用各種單色光裝飾的舞臺、商店門面,會顯得更富麗堂皇,光彩照人。

化學工業中,有單種顏色的光協助,可以提高生產量和改善產品的質量;對農作物採用適當顏色的光照射,可以提高它們的收成;研究物質結構時更需要單種顏色光。發射單種顏色光的光源稱為單色光源。常見的氖燈、氪燈、氬燈、氫燈等光源發的光看上去是一種顏色,但實際上並非真正只有一種顏色。比如氪燈,它發的光呈紅色,但裡面包含的紅色有幾十種,有經驗的印染工人、彩印工人,可以分辨出一二十種不同的紅色。雷射器輸出的光,其顏色極純,是紅光就差不多只是一種紅色。雷射器的單色性比這個單色性之冠還好許多倍。

以輸出紅光的氦氛雷射器為例,其光的波長分布範圍可以窄到2×10"納米,是氮燈發射的紅光波長分布範圍的五萬分之一。閃光時間可以極短,在生產和科學研究中,也常常需光時間很短的光源,利用它可以幫助我們了解變化非常迅速的過程。比如光合作用過程,時間間隔往往只有皮秒量級,而在過程中每一步經歷的時間就更短了。化學反應過程也有類似情況,從反應開始至結束,中間每一步時間間隔也都非常短暫。

有閃光時間短的光源,便可以利用光譜技術深入了解瞬變過程的每一步,以達到更好地控制過程的進行方向,提高生產效率。普通光源的閃光時間做不短,照相用的閃光燈,閃光時間是幹分之一秒左右。脈衝雷射閃光時間很短,現在可達到6飛秒。好了,今天小編就給大家介紹到這裡,如果你也有好的想法,不妨在下方評論區內給我留言吧

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