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2019年马会全年资料 Nd: YAG激光器原理

来源:山东沃瑞特激光设备有限公司 发布时间: 2015-9-3 16:10:42 【返回上一步】
本页关键词:激光打标机

   Nd: YAG激光器是固态晶体激光器的一种,它采用Nd: YAG晶体棒作激光介质。Nd: YAG晶体是将激光介质钕(Nd)原子掺在生晶体钇铝石榴石(YAG)中,Nd原子在YAG中的最佳含量约为总重量的1%。所以,Nd: YAG晶体的全称是掺钕钇铝石榴石晶体。Nd: YAG晶体一般被制作成棒状,这种材料的制作是很困难的,且价格昂贵。但由于它具有良好的光学性能、机械性能和热学性能,所以是高功率激光器的最佳选材之一。

  之所以采用氪灯作为激励用的泵浦源,因为它可以发出波长为0.73μm和0.8μm的光线,用这一波长的光来激励Nd原子是最为有效的。  将Nd: YAG晶体棒与氪灯并排放置在一个椭圆型的光学腔内,光学腔的内表面形状是经过精心设计的,以便保证氪灯发出的泵浦光能够全部聚集到Nd: YAG晶体棒的中心轴上。由一个反射率为100%的反射镜作后镜,前镜的反射率为精心设计的90%(透过率为10%),它们共同组成光学谐振腔,以实现光学谐振。
  Nd(钕)原子的能量转移过程分为四步。
  第一步:Nd原子在氪灯发出的波长为 0.73μm和 0.8μm泵浦光的激励下,处于基态的Nd原子跃迁到两个上能级中的一个,原子在这里的上能级寿命非常短,大约只有10-7 秒,这里称这一能级为激发态;第二步:原子在激发态迅速地进行一次无发射的跃迁,到达另一个上能级,原子在这里的上能级寿命较长,大约为10-4 秒,这一能级称为亚稳态,原子在这里形成粒子数反转;第三步:当原子在这里受激而跃迁到达下能级时,就会发射出波长为 1.06μm的光子,这就是激光;第四步:原子在这里再发生一次无发射的跃迁到达基态,准备重复上述过程。
 
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