激光光源的基礎(chǔ)知識(shí)

更新時(shí)間：2025-12-16

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什么是激光光源？

激光源是一種發(fā)射激光光的光源。

與普通光相比，激光具有高單波長(zhǎng)和指向性，且能量密度高。激光源從適合投影光源的半導(dǎo)體激光器到適合切割和加工物體的YAG激光器（CO）不等。2激光器有許多不同類型，如激光器、準(zhǔn)分子激光器和氬激光器。

激光的形狀從其工作材料的形狀到固態(tài)激光器（YAGs）、半導(dǎo)體激光器和氣態(tài)激光器（CO2激光、氬激光、準(zhǔn)分子激光、HeNe激光）。 HeNe激光是一種波長(zhǎng)為632.8納米的紅色激光器，除了照射物鏡外，還可用于引導(dǎo)激光器在可見(jiàn)光波段之外。激光具有高度單波長(zhǎng)特性，但原則上，其他波長(zhǎng)的光也可以被混合使用。例如，在HeNe激光器中，存在一個(gè)弱光的衛(wèi)星結(jié)構(gòu)，其波長(zhǎng)約為632.8納米。

為了提高激光光的純度，可以使用光學(xué)元件，如僅通過(guò)激光波長(zhǎng)的光學(xué)濾光片和反射該波長(zhǎng)光的二色鏡。許多市售光學(xué)元件的波長(zhǎng)設(shè)計(jì)都與上述激光器匹配。

激光光源的應(yīng)用

激光源有多種用途。不同類型的使用方式各不相同。

1. 半導(dǎo)體激光器

由于其耐用性和易于作，它可以作為投影儀的投影光源使用。

2. YAG激光

YAG激光器是一種常見(jiàn)的固態(tài)激光器，用于激光加工，例如切割和鉆孔金屬及各種材料。由于其光學(xué)特性，YAG激光器不適合加工透明材料。

3. 科2激光

它可以投射最長(zhǎng)波長(zhǎng)的激光光。與YAG激光器不同，它適合加工透明材料，但不適合金屬。

激光光源原理

激光源利用光作為光源，通過(guò)激光介質(zhì)中的分子激發(fā)光源。當(dāng)激光源獲得強(qiáng)能量時(shí)，激光介質(zhì)中一定數(shù)量的原子會(huì)進(jìn)入激發(fā)態(tài)。

泵動(dòng)是指
激發(fā)態(tài)原子數(shù)量的增加。
反分布態(tài) 激發(fā)態(tài)中，激發(fā)態(tài)原子數(shù)超過(guò)其他態(tài)原子數(shù)，通過(guò)
泵送。
光放大
當(dāng)原子被與激發(fā)光波長(zhǎng)相同的光照射時(shí)，接收光的原子會(huì)以與光相同的方向發(fā)射同波長(zhǎng)的光，從而激發(fā)其他原子。

激光光源有一個(gè)結(jié)構(gòu)，光源安裝一側(cè)裝有鏡子以實(shí)現(xiàn)光放大，發(fā)射激光一側(cè)則裝有部分反射鏡。通過(guò)光放大激發(fā)的光會(huì)被部分反射鏡反射，部分反射鏡繼續(xù)通過(guò)激光源反射并反復(fù)放大光，最終通過(guò)部分反射鏡透射，成為高能激光光。

激光光源的特征

除了方向性、單色性和能量密度外，激光光源還具有相位（光的波形），使其在撞擊物體時(shí)容易受到干涉。利用該特性測(cè)量距離的儀器，如激光干涉儀，也用于測(cè)量距離。由于一般光與各種光混合，相位也不同，使得干涉基本難以發(fā)生。

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