突飛猛進的雷射技術

2021-01-19 OFweek維科網

  雷射技術是正在蓬勃發展的新技術革命的重要技術之一。它的應用遍及國防、工業、農業、科學研究、醫療衛生等各個領域,而且正逐步進入人們的日常生活。雷射技術不僅在上述各個領域中的應用中爭芳鬥妍,層出不窮,而且同其它新技術,如徽電子技術和光導纖維技術也有著乾絲萬縷的聯繫。

  新科技革命以來,雷射器發展迅速品種繁多,舉不勝舉。根據產生雷射的工作物質,它可以分為以下四類:

  1.固體雷射器

  固體雷射器以晶體或玻璃作為工作物質。常用的固體雷射器有:紅寶石雷射器。輸出波長為0.6343微米的紅光,釹玻璃雷射器和摻釹釔銘石榴石雷射器,它們的輸出都是紅外光,波長為1.06微米。摻釹釔銘石榴石雷射器所需的激勵能量低,光放大係數 大,因此體積小,重量輕,適合用作軍用雷射測距儀和雷射制導用的目標指示器。

  2.液體雷射器

  液體雷射器中應用較為普遍的是有機染料液體雷射器。這類雷射器一般均採用光泵激勵,光泵可以是脈衝放電燈,也可以是其它雷射器。

  3.氣體雷射器

  氣體雷射器所採用工作物質,可以是原子氣體、分子氣體和電離化離子氣體。原子氣體雷射器的典型代表是氦氖雷射器,分子氣體雷射器的典型代表是二氧化碳雷射器,離子氣體雷射器的代表器件是氬離子雷射器、氪離子雷射器和氦鎘離子雷射器。氦氖雷射器是一種應用很廣的雷射器,可以輸出多種不同波長的光,常用的是0.6328微米的紅光,具有很好的單色性、方向性和穩定性,其缺點是輸出功率低。二氧化碳雷射器能得到大功率輸出,其效率也比較高,約為10%-15%。這種雷射器採用二氧化碳、氮和氦的混合氣,其中二氧化碳是工作物質,氮用來提高激勵效率,氦用於冷卻,其輸出是波長為10.6微米的紅外光。這種雷射器有好多種結構和工作方式,可在材料加工、側距、雷射雷達、雷射武器籌方面大顯身手。

  4.半導體雷射器

  在半導體二極體的P一N 結上加正向偏壓,使有活動能力的電子從N側溢出到P側,於是造成P側粒子數反轉,當電子從高能級躍遷到低能級而與空穴複合時就產生受激輻射。半導體雷射器的優點是體積小,能以很低的輸入功率工作。輻射僅在結區產生,反射鏡直接塗覆在結的兩端。半導體雷射器可用於光導纖維通信中,其典型代表是砷化鎵二極體紅外雷射器,輸出波長約為0.9徽米。目前性能較好而應用較廣的是雙異質結構砷化鎵二極體雷射器。

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