CO2激光器的工作原理及優(yōu)勢
工作原理:CO2分子為線性對稱分子,兩個氧原子分別在碳原子的兩側(cè),所表示的是原子的平衡位置。分子里的各原子始終運動著,要繞其平衡位置不停地振動。根據(jù)分子振動理論,CO2有三種不同的振動方式:
①二個氧原子沿分子軸,向相反方向振動,即兩個氧原子在振動中同時達到振動的最大值和平衡值,而此時分子中的碳原子靜止不動,因而其振動被叫做對稱振動。
②兩個氧原子在垂直于分子軸的方向振動,且振動方向相同,而碳原子則向相反的方向垂直于分子軸振動。由于三個原子的振動是同步的,又稱為變形振動。
③三個原子沿對稱軸振動,其中碳原子的振動方向與兩個氧原子相反,又叫反對稱振動能。在這三種不同的振動方式中,確定了有不同組別的能級。
CO2激光器的優(yōu)勢:CO2激光器具有工作介質(zhì)均勻、相干性好、結(jié)構(gòu)簡單、操作方便、能長時間穩(wěn)定地連續(xù)工作、光束質(zhì)量好、效率高、造價低等優(yōu)點。具體突出的優(yōu)勢如下:第一,它是利用CO2分子的振動轉(zhuǎn)動能級間的躍遷,有比較豐富的譜線,在10微米附近有幾十條譜線的激光輸出;第二,它的輸出波段正好是大氣窗口(即大氣對這個波長的透明度較高),因此廣泛被應(yīng)用在國民經(jīng)濟和國防上,如激光誘發(fā)化學反應(yīng),切割、打孔、化學、通訊、雷達分析等方面;第三,它的功率比較大,能量轉(zhuǎn)換效率比較高,從脈沖輸出的能量和功率上都達到了較高的水平。
武漢新特光電所提供的的這款二氧化碳激光器可在連續(xù)波模式下運行,也可通過調(diào)制控制平均功率。調(diào)制可通過改變輸入信號的脈沖寬度來完成。射頻電極之間帶有間距,使激光束可在不影響電極的情況下便可形成,從而可提供優(yōu)良的、具有最小波導效應(yīng)的近場和遠場激光束質(zhì)量。