0
  • 聊天消息
  • 系统消息
  • 评论与回复
登录后你可以
  • 下载海量资料
  • 学习在线课程
  • 观看技术视频
  • 写文章/发帖/加入社区
会员中心
创作中心

完善资料让更多小伙伴认识你,还能领取20积分哦,立即完善>

3天内不再提示

什么是激光器 激光的产生原理

LD18688690737 来源:OFWEEK 2023-10-09 16:32 次阅读

激光是二十世纪继核能、半导体、计算机后又一重大发明,并凭借其良好的单色性、方向性、亮度等特质被广泛应用于工业制造、生物医疗等领域,被誉为“最快的刀”、“最准的尺”、“最亮的光”。自激光技术发明以来,全球激光行业快速发展,激光技术成为众多领域的重要支撑技术之一。那么,什么是激光?接下来会为大家进行详细介绍。

激光的产生

激光又名“镭射”它的全名是“受激辐射光放大”。

1917年爱因斯坦提出“受激发射”理论,一个光子使得受激原子发出一个相同的光子基础。1960年美国加利福尼亚州休斯航空公司实验室的研究员梅曼发明了世界上第一台红宝石激光器。1961年中国第一台激光器诞生于王大珩领导的长春光机所。1965年贝尔实验室发明了第一台YAG(固体)激光器。某些物质原子中的粒子受光或电的激发,由低能级的原子跃迁为高能级原子,当高能级原子的数目大于低能级原子的数目,并由高能级跃迁回低能级时,就放射出相位、频率、方向等完全相同的光,这种光叫做激光。

当泵浦光照射时,基态离子吸收特定波长的光跃迁到E3能级,随后迅速通过无辐射跃迁跃迁到E2能级,在这个能级上可以聚集较多的离子。当外界泵浦足够强的时候,会在E2能级和E1能级间形成粒子数反转,即E2能级上离子数量比E1能级多。在实现粒子数反转后,每一个能量为hν的外来光子都将激发E2能级上的一个原子使其跃迁到基态,同时释放一个能量为hν的光子,光子总能量不断倍增,从而实现了受激辐射放大(增益)过程。

c120c642-6669-11ee-939d-92fbcf53809c.png

什么是激光器

激光器是激光的发生装置,主要由泵浦源、增益介质、谐振腔等组成。泵浦源为激光器的激发源,谐振腔为泵浦光源与增益介质之间的回路,增益介质指可将光放大的工作物质。在工作状态下增益介质通过吸收泵浦源提供的能量,经谐振腔振荡选模输出激光。激光器是激光加工装备的核心部件,在激光加工装备的成本构成中具有举足轻重的地位。激光器按照工作物质、输出波段和输出类型可分为许多种类。

激光器按工作物质可分为固体激光器(红宝石Al2O3 ,钇铝石榴石激光器)、液体激光器(染料激光器)、气体激光器(氦氖激光器,氩离子激光器等)、半导体激光器、光纤激光器、自由电子激光器。按输出波段可将激光器分为远红外激光器、中红外激光器、近红外激光器、可见激光器、近紫外激光器、真空紫外激光器。按输出类型可分为:连续波激光器、准连续激光器、短脉冲激光器、超短脉冲激光器。

激光技术的发展与应用

激光技术作为现代制造业的先进技术之一,具有传统加工方式所不具有的高精密、高效率、低能耗、低成本等优点,在加工材料的材质、形状、尺寸和加工环境等方面有较大的选择空间,能较好地解决因材质不同而引发的加工、精炼等方面的技术问题。随着激光器技术和激光微加工应用技术不断发展,激光加工技术能够在更多领域替代传统机械加工,激光精细微加工则凭借其精度更高、柔韧性更强、热效应更小、适用面更广等优点,逐渐成为了高端制造领域的核心加工技术。

在激光应用方面,激光技术可以广泛应用于切割、焊接、钻孔、打标、雕刻、测量、诊断等领域,我国的产业升级已是箭在弦上,在微焊接、精密测量、生物医疗诊断、芯片制造多个领域对激光技术的需求在不断攀升,激光技术进入高速发展的新进程。从激光行业的发展来看,激光技术已经广泛地应用于消费电子、3D打印、半导体、新能源、显示、生物医疗、激光检测等领域,国内的许多企业已经具备了和国外企业一较高下的实力,在国际激光产业领域的影响力也越来越强。

总而言之,激光已经在某些领域发挥了至关重要且不可替代的作用,越来越多的行业领域开始重视激光技术的应用,这就使得国内的激光产业公司不断加强在激光技术研发领域的投入,激光产业领域的竞争也愈来愈激烈。对于我国激光产业发展而言,这无疑是一个积极的信号,在此背景下,我们可以更快的缩小与国际同行间的差距,填补自己的技术空缺,为我国科学技术的发展提供重要的技术支撑。

编辑:黄飞

声明:本文内容及配图由入驻作者撰写或者入驻合作网站授权转载。文章观点仅代表作者本人,不代表电子发烧友网立场。文章及其配图仅供工程师学习之用,如有内容侵权或者其他违规问题,请联系本站处理。 举报投诉
  • 激光
    +关注

    关注

    19

    文章

    3195

    浏览量

    64458
  • 激光器
    +关注

    关注

    17

    文章

    2515

    浏览量

    60337
  • 谐振腔
    +关注

    关注

    1

    文章

    22

    浏览量

    10190

原文标题:一文带您了解激光的原理及应用

文章出处:【微信号:光电资讯,微信公众号:光电资讯】欢迎添加关注!文章转载请注明出处。

收藏 人收藏

    评论

    相关推荐

    驱动激光器的窄脉冲是怎么产生的?

    如题我现在用的是51单片机定时产生的脉冲 达不到窄脉冲的要求 手里有STM32可产生PWM,但是感觉百ns以内的窄脉冲,MCU的上升沿时间应该不短吧,而且高电平电压幅度也到不了3.3V 后面准备用三极管/mos管做开关去
    发表于 08-21 07:35

    DFB激光器驱动

    DFB激光器激光管的正极是接
    发表于 09-25 14:22

    高功率光纤激光器

    1、 引言  所谓高功率光纤激光器是相对于光纤通讯中作为载波的低功率光纤激光器而言( 功率为mW级),是定位于机械加工、激光医疗、汽车制造和军事等领域的高强度光源。高功率光纤激光器巧妙
    发表于 11-02 15:59

    半导体激光器产业的发展情况和相关应用

    物质进行激励,从而在节平面区域产生受激发射。(2)Punp式激光器,一般由晶体中掺入受主杂的的以空穴为载流子的锗单晶(P型半导体单晶)或以电子为载流子的锗单晶(N型半导体单晶)作为工作物质,并通过其他
    发表于 04-01 00:36

    激光器驱动电流约150mA需对激光器进行调制

    请问是否有一款这样的驱动芯片或是电路?1、激光器驱动电流约150mA(偏置电流50mA,调制电流100mA);2、需对激光器进行调制,10MHz速率;3、激光器工作电压2V,我现在采取的是恒流源+MOSFET(BSS806N)的
    发表于 04-17 06:45

    半导体激光器的发展

    之一摩尔曾在1965年作出预言:半导体将会得到高速发展,电子学会随之获得广泛的普及,渗透到宽广的应用领域中。从半个世纪之后再往回看,这一预言早已得到了完美印证。虽然光纤激光器优势市场潜力很大,不过
    发表于 05-13 05:50

    液体激光器有什么特点?

    液体激光器与大多数固体和气体激光器经长期努力而后发明形成对照的是,这种激光器的发明颇具偶然性。1962年,休斯公司实验室研究人员伍德布利(Woodbury)等用液态硝基苯染料盒对红宝石激光器
    发表于 09-23 09:02

    X射线激光器的基本原理是什么?

    X射线激光器被称作自由电子激光器。与传统激光器不同,自由电子激光器并不是通过光照或电流刺激某种物质发射光子,而是使用粒子加速让极小的电子云
    发表于 10-23 09:12

    可调激光器,什么是可调激光器

    可调激光器,什么是可调激光器 目前可调谐激光器可以分为很多类,如果从可调范围来讲,可分为窄范围可调激光器和宽范围可调激光器,窄范围
    发表于 04-02 16:10 3441次阅读

    激光激光器的种类

    下面我们来说说激光器的种类,目前常见的激光器按工作介质分气体激光器、固体激光器、半导体激光器、光纤激光器
    的头像 发表于 05-30 10:12 2.6w次阅读

    光纤激光器的寿命_光纤激光器结构

    本文首先阐述了光纤激光器的寿命,其次介绍了光纤激光器特点,最后阐述了光纤激光器结构。
    的头像 发表于 12-11 09:01 1.4w次阅读

    半导体激光器激光产生原理

    半导体激光器是一种相干辐射光源,要使它能产生激光,必须具备三个基本条件。
    的头像 发表于 05-25 09:05 1667次阅读

    激光器原理是什么 激光器的分类及应用 双波长激光器的工作原理

    激光器激光放大器,其原理是一种能够产生相干光的光学器件。简单来说,激光器是一种能够产生具有高单色性、高亮度、高相干性等特征的光束的器件。
    的头像 发表于 06-02 17:45 7959次阅读

    准连续(QCW)激光器与连续激光器及脉冲激光器区别在哪?

    1、应用领域不同:连续光纤激光器可以是单模也可以是多模的。单模产生的高质量光束能够应用在材料领域或大气传输,多模工业激光则具有高功率。脉冲激光器具有较大输出功率,适合于
    的头像 发表于 12-08 09:48 1.2w次阅读
    准连续(QCW)<b class='flag-5'>激光器</b>与连续<b class='flag-5'>激光器</b>及脉冲<b class='flag-5'>激光器</b>区别在哪?

    VCSEL激光器与EEL激光器的区别

    VCSEL激光器与EEL激光器的区别 VCSEL激光器与EEL激光器是两种不同的激光器技术,本文将详细介绍它们的区别。VCSEL
    的头像 发表于 01-31 10:15 5703次阅读