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常用的激光技術有什么

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常用的激光技術有什么

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來源:
發布時間:
2019/05/07

  常用的激光技術有什么?

  為了提高激光器的性能,激光器用到許多特殊的技術,常見的有鎖模、放大和倍頻等。激光器有連續和脈沖兩種工作方法。脈沖工作方法是在段預備時間內將能量積累起來,然后,在一個很短的時間(如1/1000秒)內釋放出來,發出一個很強的瞬時激光脈沖。同一種激光器采用脈沖工作方法比連續工作方法能得到更高的功率,這是容易理解的。

  之前我們提到,共振腔的鏡子有反饋作用。只有當反饋大于,或者至少等于輸出和其他損耗的總和,激光振蕩器才能正常運轉。倘若在激勵初期,我們用一張黑紙插在工作物質和反射鏡之間,破壞了反饋作用,不讓激光器運轉,這樣,激勵的能量來不及輸出,就在工作物質中不斷積累。當積累的能量達到最大值時,迅速抽掉黑紙,反饋恢復,激光器內的能量就會一下子進發出來,形成持續時間約為億分之一秒的高功率激光脈沖——巨脈沖。

  另有一種技術叫做“倒空腔”。顧名思義,倒空腔能把積累在工作物質內的能量幾乎全部“倒”出來,因而有更高的峰值功率和效率。之前我們已經介紹過什么叫激光的模。共振腔就像一個頻率的“篩子”,它使螢光譜線成為像梳齒狀的一根根子譜線,這些子譜線稱為頻率模。鎖模技術能使這些頻率模等間隔,而且在輸出時位相上同步。

  鎖模激光器的特點是脈沖很短。在理想情況下,鎖模脈沖的寬度約等于激光頻率寬度的倒數。例如,釹玻璃鎖模激光器的波長范圍為50埃,最短脈沖寬度有可能達到0.8微微秒(一微微秒等于一萬億分之一秒)。由于激光脈沖的寬度如此之短,所以常常把鎖模激光器叫做超短脈沖激光器。超短激光脈沖在精密測距、激光引發核聚變、光通信、光譜、材料的非線性研究等多方面有廣泛的應用。鎖模技術分為主動和被動兩種。在激光共振腔內加一個電光或者聲光調制器,當調制的周期接近于光在共振腔內來回一次的時間時,就能形成鎖模,這種方法叫做主動鎖模技術。在激光共振腔內,插入一個染料溶液盒,也能獲得鎖模脈沖,這種方法稱為被動鎖模技術。被動鎖模結構簡單,但穩定性較差。