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本帖最后由 sinostudio 于 2009-11-7 22:52 编辑
固体激光器的分类:
按工作方式分:连续和脉冲 脉冲又分:动态和静态
按泵浦源分:灯泵和LD泵 LD泵又分:端泵和侧泵
连续激光器:出光连续,泵浦源连续。常见的有氪灯泵浦,连续LD泵浦
脉冲激光器:在脉冲泵浦源的激励下,产生静态脉冲激光输出。在此基础上,利用调Q技术压缩脉宽,从而得到动态输出。
灯泵激光器:以灯做为激励源产生激光。由于灯光谱是连续谱,产生大量废热,严重限制了激光器输出功率和光束质量。所以出现了LD泵浦技术。顾名思义,LD侧泵是指泵浦光从增益介质的侧面进入。端泵就是指泵浦光从增益介质的端面进入。
今天先讲到这,下周再讲,祝大家周末愉快!!
第二讲 激光三要素
1.泵浦源:为激光器提供能量。从这个意义上讲,激光器就是一个能量转换器。整个激光器的热量源头都是泵浦源。所以,在考虑设计激光器的时候,对泵浦源的选择和热管理上就显得非常重要了。
2.增益介质:吸收泵浦源的能量产生受激辐射,是激光器的核心部分。他也是激光器上热管理最复杂部份,同时也是因他决定了激光器的输出技术参数,如重复频率,脉冲能量,平均功率等。常见的有Nd:YAG,Nd:YVO4等。具体的参数如:导热率,切割方向,掺杂浓度,偏振态等等。大家可以上网去查。具体的几何尺寸和类型要看你的激光器要求。
3.谐振腔:对受击辐射的光产生反馈,通过增益介质进行光放大。最重要的一个部份就是耦合输出。提供一个经验参数给大家吧。对YAG输出镜的透过率连续10%左右,动态30%-80%。
第三讲 固体激光技术
1.固体激光器的热管理技术:众所周知,激光器的热管理是捆饶大家多年的一个问题!业界内想了很多办法,如碟片激光器,光纤激光器,热熔激光器等,独辟蹊径的绕过了这个问题!但是对基础激光市场而言,这些东西都不容易接受!在基础激光市场,还是摆脱不了水冷,风冷带来的苦恼!在这里纠正大家一个错误:通常,我们都会说,水冷,半导体致冷,热管制冷等,其实这些东西都不是制冷,只是一种导热方式而已!最后,还是的与空气交换,才能达到散热之目的·!这只是一方面,另一方面为削弱增益介质的热效应对激光器输出的影响,谐振腔的设计就显得尤为关键了!这需要大量的试验和计算,靠的是积累!大家有机会接触的话,多留心哦!
2.调Q技术
上面提到“在脉冲泵浦源的激励下,产生静态脉冲激光输出。在此基础上,利用调Q技术压缩脉宽,从而得到动态输出”。所谓的调Q技术就是指对谐振腔的Q值(表征谐振腔储存能量的能力)进行调制控制,使激光器输出脉冲以雪崩方式进行,达到压缩脉宽的目的。调Q的手段主要有马达调Q,电光调Q,声光调Q,被动调Q等.比如打标机上用得最多的是声光调Q,而激光美容,医疗上主要以电光调Q被动调Q为主!
3.激光放大技术
激光的定义还记得吗?
受激辐射光放大!清楚地告诉大家,光是可以放大的!激光放大器,可以看成是一个没有谐振腔的发射体,对通过它的激光放大!他的好处很明显:在不牺牲本振激光光束质量的情况下,获得高功率的输出、!当然这里面涉及很多技术,如光束匹配,增益控制等等。
4.激光频率变换技术
532NM,355NM,266NM,193NM,1.57.1.54,3-5这些东西耳熟马?其实他们都是通过基频的1064激光频率变换技术得来的!如倍频技术,和频技术,光学参量振荡技术,拉曼移频技术等等来实现的。这些技术的基础又是晶体材料的非线性效应。所以,大家想多了借一点的话,建议大家看看《非线性光学〉这本书。
5.激光锁模技术:此领域,本人未曾涉及!不敢瞎讲,等待高手来补充!
第四讲 激光应用技术
1.激光测距技术
分两大类:脉冲测距和相位测距.主要接触的是脉冲测距.原理:利用激光出光与回波信号之间的时间差进行测量,这个时间差就是距离的两倍.关键技术:时间差的测量.
2.激光制导技术:
分两类:驾束制导与末制导.
驾束制导:探测器位于飞行器尾部,将激光进行空间编码,从而对飞行器进行控制.关键技术:激光的空间编码技术和飞行器控制技术.
末制导:测器位于飞行器头部,将激光进行脉冲调制,利用四象限光电探测器对飞行器进行控制.关键技术:激光的脉冲调制技术和四象限光店探测与控制技术.
3.激光打标技术
利用激光窄脉冲的高峰植功率对材料表面进行永久性去除.常见的类型有:氪灯泵溥打标机,如星辰公司出品的,半导体侧面泵浦的,如深圳泰德,半导体端面泵浦的,如雷射沃,光纤的,如北京海目.这个行业现在几乎就是拼价格,东拼西凑就可以搞一台.
4.激光切割技术
利用激光的高功率对材料进行去除.
亦可分为两类:光路固定而工件移动或是工件固定,光路移动.
前一种适合小幅面加工,后一种适合大幅面工作.当然只是相对而言.其中最关键的技术莫过于运动控制技术.
5.激光医疗与激光美容
利用激光对人体产生的热和光化学反应,对某一部分进行祛除,或诱导变换!如激光手术刀,激光美容机等.
6.其他如激光内雕,激光快速成型,激光打孔,激光调阻,激光划片,激光焊接,受控核聚变等,都几乎是利用激光的能量在方向上的高度集中,而达到目的的.理解这一点,设备就不难理解了.
第五讲,结业设计
内容:设计一台激光打孔机,主要技术指标:工作频率1kHz,工作幅面200x100!
请大家先构思,说出你的想法!大家集思广益,我们最后来个,diy!吼吼! |
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