气体激光器 (1)

1、2022-5-3022022-5-3032022-5-3042022-5-3052022-5-3062022-5-3072022-5-3082022-5-309日本OPTEC测距头日本手持测距仪奥地利激光测距仪2022-5-30102022-5-30112022-5-3012M1M2阳极储气套放电毛细管阴极图1 内腔式HeNe激光器的结构2022-5-30132022-5-30142022-5-30152022-5-3016图2 HeNe激光器的基本结构形式2022-5-30172022-5-3018图3 HeNe原子的部分能级图2022-5-30194223PS 23S42P23S4222P

2、S 22S22S42P2022-5-30204233PS 43P2022-5-302143P42P),(02g23S23S2022-5-30222022-5-30232022-5-30242022-5-30252022-5-30262022-5-3027图4 氩离子能级和跃迁 图5氩离子主要激光谱线 2022-5-30282022-5-30292022-5-3030epArepAr2)3()3(56enppArendpArenspArepAr)3()3()3()3(44454 . 35 . 4nn在激发过程中，单位体积单位时间内产生的激发态的离子数N与电流密度的平方成正比。2022-5-303

3、1eppArepAr2)43()3(46上面二种激发形式在氩离子激光器中都存在，至于哪种占优势则取决于工作条件与工作方式。连续工作的器件中，“二步过程”占主导地位。 2022-5-30322022-5-3033图6 氩离子激光器的基本结构2022-5-30342022-5-30352022-5-30362022-5-3037图7 分段石墨结构氩离子激光器1.石墨阳极 2. 石墨片 3. 石英环 4. 水冷套 5. 放电管 6. 阴极 7. 保热屏 8. 加热灯丝 9. 布氏窗 10. 磁场11. 储气瓶12. 电磁真空充气阀13. 镇气瓶14. 波纹管15. 气压检测器2022-5-30382

4、022-5-30392022-5-30402022-5-30412022-5-3042103 .2331cm0h2022-5-3043 图8 CO2分子的三种基本振动方式2022-5-3044123，lhP01, 2,22或 l123，123) l(2022-5-3045050010001500200025001000020001100001111003300301(1388. 3)(1285. 5)(667.3)(2349.3)(2331.3)E=18cm-1基态C O2基态（0 0 0）m961cmm1063. 8cm辐射衰减碰撞衰减电子碰撞激发电子碰撞激发能量碰撞转移图9 N2分子和CO

5、2分子的电子基态的低振动能级 2022-5-30462022-5-3047eCOCOe) 100()000(*0202与这类过程相对应的电子碰撞截面非常大。当电子能量为0.3eV时，峰值截面为510-10cm2。受到电子碰撞后被激发到高振动激发态的CO2分子中的很大一部分将通过振动模与振动模之间的能量交换（V-V迟豫），从激发态沿着能量阶梯跃落下来，很容易被长寿命的0001能级收集。 2022-5-30482022-5-30492022-5-3050TkJBJJBeJN/ )1() 12( 2022-5-30512022-5-30522022-5-3053图10 (a) 纵向封离型激光器 2022-5-3054图10 （b）纵向流动激光器 2022-5-3055图10 (c) 横向流动激光器 2022-5-3056图10 (d) 横向激励高气压激光器(TEA) 2022-5-3057图10 (e) 波导CO2激光器2022-5-3058图10 (f) 射频激励激光器2022-5-3059*2Xe*2Hg*XeO*XeF*HgCl2022-5-30622022-5-30632022-5-3064图11 XeF*势能曲线 图11是XeF*准分子的势能曲线。基态X2+1/2是一个弱束缚态，激发态B2+1/2、 C23/2和D21/2是强束缚态。激光跃迁发生在B2+1/