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常用的激光技术有什么

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常用的激光技术有什么

作者:
来源:
发布时间:
2019/05/07

  常用的激光技术有什么?

  为了提高激光器的性能,激光器用到许多特殊的技术,常见的有锁模、放大和倍频等。激光器有连续和脉冲两种工作方法。脉冲工作方法是在段预备时间内将能量积累起来,然后,在一个很短的时间(如1/1000秒)内释放出来,发出一个很强的瞬时激光脉冲。同一种激光器采用脉冲工作方法比连续工作方法能得到更高的功率,这是容易理解的。

  之前我们提到,共振腔的镜子有反馈作用。只有当反馈大于,或者至少等于输出和其他损耗的总和,激光振荡器才能正常运转。倘若在激励初期,我们用一张黑纸插在工作物质和反射镜之间,破坏了反馈作用,不让激光器运转,这样,激励的能量来不及输出,就在工作物质中不断积累。当积累的能量达到最大值时,迅速抽掉黑纸,反馈恢复,激光器内的能量就会一下子进发出来,形成持续时间约为亿分之一秒的高功率激光脉冲——巨脉冲。

  另有一种技术叫做“倒空腔”。顾名思义,倒空腔能把积累在工作物质内的能量几乎全部“倒”出来,因而有更高的峰值功率和效率。之前我们已经介绍过什么叫激光的模。共振腔就像一个频率的“筛子”,它使萤光谱线成为像梳齿状的一根根子谱线,这些子谱线称为频率模。锁模技术能使这些频率模等间隔,而且在输出时位相上同步。

  锁模激光器的特点是脉冲很短。在理想情况下,锁模脉冲的宽度约等于激光频率宽度的倒数。例如,钕玻璃锁模激光器的波长范围为50埃,最短脉冲宽度有可能达到0.8微微秒(一微微秒等于一万亿分之一秒)。由于激光脉冲的宽度如此之短,所以常常把锁模激光器叫做超短脉冲激光器。超短激光脉冲在精密测距、激光引发核聚变、光通信、光谱、材料的非线性研究等多方面有广泛的应用。锁模技术分为主动和被动两种。在激光共振腔内加一个电光或者声光调制器,当调制的周期接近于光在共振腔内来回一次的时间时,就能形成锁模,这种方法叫做主动锁模技术。在激光共振腔内,插入一个染料溶液盒,也能获得锁模脉冲,这种方法称为被动锁模技术。被动锁模结构简单,但稳定性较差。