按激光介质分类,有哪几类激光器,各有什么特征
按激光器工作物质的性质分类,大体可以分为气体激光器、固体激光器、液体激光器。气体激光器:以单一气体、混合气体或蒸气作为激光工作物质。可分为原子激光器、分子激光器和离子激光器三大类。优点:工作物质均匀一致。保证了激光束光束质量较高,大部分气体激光器产生接近高斯分布的光束模式。
固体激光器,气体激光器,半导体激光器。固体激光器:这类激光器使用固体材料作为激光介质,通过在固体材料中施加能量来激发粒子,使其发射激光。固体激光器广泛应用于医疗、材料加工、通信和科学研究等领域。
氦氖激光器:最重要的红光放射源(638 nm)。一般功率比较低(0.5~50 mW)。二氧化碳激光器:波长约6 μm(红外线),重要的工业激光。一氧化碳激光器:波长约6-8 μm(红外线),只在冷却的条件下工作。氮气激光器:331 nm(紫外线)。
固体激光器 固体激光器是使用固体介质来产生激光的装置。这种类型的激光器通常采用光学晶体或玻璃作为增益介质,通过激发光或电流来刺激介质中的原子或离子,使其产生激光。固体激光器广泛应用于打印、医疗和工业加工等领域。
氩离子激光有何妙用?
例如,在眼科手术中,氩离子激光器可以用于矫正视力,治疗近视、远视和散光等问题。在内腔肿瘤治疗中,通过聚焦激光能量精确切割肿瘤组织,避免对周围健康组织造成损伤,实现精准治疗。
氩离子激光器的主要优点是可以获得较高功率的连续运转可见激光输出;不足之处是器件结构复杂、成本较高、能量转换效率较低等。这种激光器主要用于激光显示、信息处理、激光泵浦、全息照相以及激光光谱学研究等方面。
此外,氩激光能被虹膜吸收,用于虹膜切除术治疗闭角型青光眼,以及用于小梁成形术治疗开角型青光眼。氩激光发散角小,定位准确,对周围组织损伤小,且输出功率和能量稳定,易于精确控制。
在鲜红斑痣的治疗中,氩离子激光能够作用于异常扩张的血管,使其逐渐收缩,最终消失。对于毛细血管扩张症和蜘蛛痣,激光的靶向照射可以减少血管的扩张,使皮肤恢复平滑。匐行性血管瘤和酒渣鼻等皮肤病变,同样可以通过氩离子激光的精确治疗得到改善。
氩离子激光手术刀氩离子激光器的辐射波长为0.488~0.515微米,几乎不能被人体组织中的水所吸收,但它能被血液中的血红朊吸收,使血管中的血因此而被凝固,因此有很好的止血作用。
用高能量氩离子激光器或者二氧化碳激光器,还能在粘土坯上蚀刻,制出饶有兴味的作品。不过这种激光蚀刻的艺术品,为了保护其表面不受破坏,一般需要在其表面涂上一层环氧树脂。
什么是固体离子激光器?
1、固体激光器的工作物质是在基质材料的晶体或玻璃中均匀地掺入少量的激活离子(指能级结构具备光放大条件的离子)。真正发光的是激活离子,如红宝石三能级系统中的铬离子、钕玻璃四能级系统中的钕离子等,因此,又称为固体离子激光器。
2、如红宝石中的铬离子,钕玻璃中的钕离子。因为真正发光的是激活的离子,所以,用这类材料制作的激光器称为固体离子激光器。发光的激活离子有:稀土元素钕、镝、钬、镨等;过渡金属元素铬、锰、钴、镍等;还有铀等放射性元素。
3、固体激光器是一种特殊的激光装置,其工作物质主要由具有受激发射能力的金属离子掺入晶体制成。这种激光器的诞生可以追溯到1960年,当时T.H.梅曼发明了红宝石激光器,这也是世界上第一台固体激光器。其基本结构包括激光工作物质、激励源、聚光腔、谐振腔反射镜和电源等部分。
4、固体激光器:这类激光器采用的工作物质是固体,主要包括晶体和玻璃。它们通过将能够产生受激辐射作用的金属离子掺入晶体或玻璃基质中制成发光中心。 气体激光器:气体激光器的工作物质是气体。
原子、离子、分子三种激光器分别有什么特点?
分子气体激光器的特点是:波长范围最广,从紫外到远红外都有激光产生,输出功率大,转换效率高。其中二氧化碳(CO2)激光波长为6微米,正好落在大气窗口,能在大气中传得很远,又处于不可见的中红外区,功率大、效率高,所以,在军事上应用很广。
工作物质均匀一致。保证了激光束光束质量较高,大部分气体激光器产生接近高斯分布的光束模式。激光束的相干性和单色性优于固体、半导体激光器。谱线范围宽。有数百种气体和蒸气可以产生激光,已经观测到的激光谱线近万余条。谱线范围从亚毫米波到真空紫外波段,甚至x射线、γ射线波段。
气体激光器是一种广泛应用于不同波长范围的光源,根据工作物质的不同,主要分为原子气体激光器、离子气体激光器、分子气体激光器和准分子激光器。原子气体激光器,如氦氖激光器,是最早研究成功的,其工作物质为氦氖混合气体。