激光打標(biāo)機激光器的工作原理和技術(shù)介紹

文章出處: 文章類型:原創(chuàng) 人氣：發(fā)表時間：2018-03-03 14:40:00

激光器種類

自1960年第一臺紅寶石激光器出現(xiàn)至今已有40余年,激光器件及激光技術(shù)已發(fā)展到相當(dāng)高的水平,例如激光器輸出波長覆蓋了從X射線到毫米波披段,其中相當(dāng)部分的激光器可連續(xù)調(diào)諧,脈沖輸出功率密度超過10W/cm2,最短的激光脈沖達(dá)6×10-15s等等。大部分激光器件逐步系列化和商品化,使激光成功地滲透到近代科學(xué)技術(shù)的各個領(lǐng)域。激光器件的種類很多,包括固體,氣體、半導(dǎo)體、液體化學(xué)、自由電子等激光器,下面分別作簡要介紹。

1. 固體激光器

固體激光器的工作物質(zhì)是摻雜的晶體和玻璃,其種類很多,多達(dá)百余種。固體激光器件整體具有結(jié)構(gòu)緊湊、牢固耐用、激光工作方式多樣(可在連續(xù),脈沖、調(diào)Q及鎮(zhèn)模下工作)等優(yōu)點,最大單脈沖輸出能量達(dá)上方焦耳,峰值功率高達(dá)103-1014W/m2,另外能利用某些晶體實現(xiàn)倍頻、三倍頻、四倍頻,其頻率可達(dá)紫外區(qū),如果采用光纖傳輸,增加了應(yīng)用的靈活性,因此廣泛應(yīng)用于材料加工、激光制導(dǎo)、激光測距、激光生物醫(yī)學(xué)激光化學(xué)、激光核聚變等。典型固體激光器有紅寶石激光器(A2O3-Cx3+),接釹釔鋁石榴石(Nd3+-YAG)激光器,釹玻璃激光器等。

紅寶石激光器輸出波長為0.6943pam,其脈沖輸出能量可達(dá)上百焦耳,峰值功率達(dá)107W,且優(yōu)質(zhì)的紅寶石產(chǎn)生的偏振光,偏振度很低,接近于線偏振光。目前主要用于激光測距、材料加工、光譜學(xué)等。Nd+-YAG激光器輸出波長為1,06pm,工作方式有脈沖和連續(xù)兩種,目前最大輸出功率已達(dá)4kW,調(diào)Q器件的峰值功率已高達(dá)幾百兆瓦,尤其利用某些晶體可實現(xiàn)倍頻,三倍頻、四倍知等,它是目前應(yīng)用最廣泛的激光器件,如激光制導(dǎo),激光測距、材料加工、激光生物醫(yī)學(xué)、激光核聚變等。

釹玻璃激光器輸出波長為1.06rm,其單脈沖能量上千焦耳,目前主要用于材料加工、激光核聚變等領(lǐng)域.

鈦寶石(Ti-A2O3)激光器是一種可調(diào)諧固體微光器,其最大的特點是在很寬的波長范圍內(nèi)(0.660~1.18pam)連續(xù)可調(diào),其脈沖寬度極窄,如自鎖模鈦寶石激光器產(chǎn)生的光脈沖寬度可達(dá)f量級,可用于激光光譜學(xué)、激光化學(xué)集成光學(xué)、光學(xué)對抗等領(lǐng)域。

2.氣體激光器

氣體激光器是以氣體或金屬蒸氣為工作物質(zhì)的激光器,其激光工作物質(zhì)種類很多,激勵方式類型多樣,激光振蕩譜線最豐富。典型氣體激光器有以下幾種。氮氖(He-Ne)激光器輸出波長以0.6328Pm為主,一般為連續(xù)輸出,輸出功率從幾毫瓦到1瓦之間,其輸出穩(wěn)定性高、發(fā)散角小(接近衍射極限)、單色性好,是目前應(yīng)用最廣泛的激光器之一,適用于精密測量、光信息處理、準(zhǔn)直、照明、酸光生物醫(yī)學(xué)、水中照明等。

氦鐳(He-Cd)激光器其工作波長為0.4416pm、0.3250rim、0.5327pm,0.5373pm,其最有前景的應(yīng)用是通信,雷達(dá)、全息術(shù)和光譜技術(shù)等。

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