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Nd:YAG激光器的生成原理介绍

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Nd:YAG激光器的生成原理介绍

【摘要】:
Nd:YAG为英文简化名称,原名(Neodymium-dopedYttriumAluminiumGarnet; Nd:Y3Al5O12)或中文称为钇铝石榴石晶体,钇铝石榴石晶体是其活性物质,钕在块状晶体中 原子含量为0.6 ~ 1.1%,属于固体激光器,可激发脉冲激光或连续激光,发射的激光为红外线波长为1064纳米。

       激光器或英文被称为雷射,它的全称是受激辐射光放大辐射。

       Nd:YAG为英文简化名称,原名(Neodymium-dopedYttriumAluminiumGarnet; Nd:Y3Al5O12)或中文称为钇铝石榴石晶体,钇铝石榴石晶体是其活性物质,钕在块状晶体中原子含量为0.6 ~ 1.1%,属于固体激光器,可激发脉冲激光或连续激光,发射的激光为红外线波长为1064纳米。

       Nd:YAG激活物质晶体使用之泵浦灯管主要是氪灯或氙灯和泵浦光发射光谱是宽带连续光谱,但是只有少数固定的光谱峰被钕离子吸收,所以泵浦光只是有益的一小部分光谱能量被利用,而大部分未被吸收的光谱能量被转化为热能,因此能量的利用率低。

       Nd:YAG吸收光谱范围为0.730微米至0.760微米,0.790微米至0.820微米,光谱可被吸收随后,它将导致原子从低能级跃迁到高能级,而一些跃迁到高能级的原子将跃迁到低能级具有相同频率的单色光谱被释放,但是释放的光谱没有固定的方向和相位,所以激光还不能形成。

Nd:YAG生成原理

       当活性物质被放置在两个彼此平行的镜子上时,其中一个是100%反射的,另一个是50%透射的。在这个光学腔中,非轴向传播的单色光谱从腔中排出:轴向传播的单色光谱在空腔中来回传播。

       当单色光谱在激光材料中来回传播时,它在谐振腔中被称为“自激振荡”。当泵灯提供足够的能量时,高能级原子在激光材料中,高能级原子在两个能级之间有自发发射跃迁和接受有三个过程:受激发射跃迁和受激发射吸收跃迁。受激发射跃迁产生的激发光和入射光具有相同的频率和相位。当光重复通过谐振腔中处于“粒子数反转状态”的活性物质时,增加相同频率的单色光谱光强产生激光,高磁导率的激光在谐振腔中可以传输50%在镜子中发射出来,成为连续的激光。