激光应用技术若干问题

1.与灯泵浦激光器相比较,LD侧泵的优点有哪些?

a.效率高b.寿命长c.结构简单 d.重量轻 e.频率稳定 f.光束质量好 g.可调谐2.声光调Q的基本原理? 调Q的基本原理:通过改变激光共振腔Q值,提高激光器输出功率和压缩激光脉冲宽度的技术。共振腔的Q值是描述激光器共振腔髓损耗大小的量。光学损耗低的腔,其Q值高。当泵浦源向激光器工作物质输入的能量(功率)达到振荡阈值时,激光器便产生激光振荡。如果泵浦源继续泵浦,维持激光器在阈值以上,它就连续输出激光。激光振荡阈值与共振腔的光学损耗(Q值)有关。如果激光器的工作物质在受泵浦的期间,让共振腔的Q值保持很低,则激光器因振荡阈值很高而不能发生激光振荡,大量的泵浦能量继续存在工作物质内。当工作物质已“吸饱”能量时,突然升高Q值,相应地,激光振荡阈值也突然降低,在阈值之上那部分储存能量便在短时间内发射出来,形成功率很高的激光脉冲。用这个方法得到的能量虽然比自由振荡时得到的激光能量低一个数量级,但是,自由振荡激光器输出的脉冲宽度是毫秒级,而采用Q开关后得到的激光脉冲宽度是几十纳秒量级。使激光器输出功率增加104倍达到105~106KW。

声光 Q 开关是利用声光相互作用以控制光腔损耗的Q 开关技术。声光调Q 是通过电声转换形成超声波使调制介质折射率发生周期性变化, 对入射光起衍射作用, 使之发生衍射损耗,Q 值下降, 激光振荡不能形成。在光泵激励下其上能级反转粒子数不断积累并达到饱和值, 这时突然撤除超声场, 衍射效应立即消失, 腔内Q 值猛增, 激光振荡迅速恢复, 其能量以巨脉冲形式输出。这是一种广泛使用的Q 开关方式,其主要优点是重复频率高,性能稳定可靠。

4.由于声光调制产生的衍射有两种: 拉曼奈斯衍射和布拉格衍射

5.拉曼奈斯衍射和布拉格衍射的区别: 喇曼-奈斯衍射,相当于平面光栅。特点:①对入射光方向无严格要求,一般取垂直入射;②衍射光有许多级. 布喇格衍射,相当于体光栅。特点:①只有当入射光方向满足一定条件时,才有显著的声光衍射;②衍射光或者只有+1级或者只有-1级

6.声光调Q时采用哪种衍射: 布喇格衍射

9.采用声光调Q的激光器,工作频率在什么数量级?10-100k

10.为了使工作效率较高,我们一般将声光盒频率调为多少?中心频率

13.激光打标机的主要应用领域:可标记金属及多种非金属材料、

15.激光打标机优点:高精度.无污染.永久性.防伪性.非接触性.适用性广.加工效率高

16.激光打标机的基本组成部分是: YAG激光打标机主要由灯泵浦激光器、连续YAG激光电源、声光Q开关及驱动器、高速X-Y轴振镜、冷却水机组、三维升降台、计算机控制系统和打标软件等几大部件组成

33.常见的非线性现象有:非线性光学效应大体包含三类,倍频、混频、高次谐波发生和光的参量振荡与放大等;受激散射现象如受激喇曼散射和受激布里渊散射;多光子吸收、光致电离、光损伤等

35. 受激拉曼散射是强激光的光电场与原子中的电子激发、分子中的振动或与晶体中的晶格相耦合产生的,具有很强的受激特性,即与激光器中的受激光发射有类似特性:方向性强,散射强度高。

45.简述 被动调Q基本原理。

可饱和吸收体Q开关:这是属于被动Q开关。在共振腔内放可饱和吸收染料盒、色心晶体等。它们对腔内的激光透过率是光强的函数,在开始时,共振腔内的受 激辐射强度低,它们对光辐射的吸收率大,即共振腔的Q值很低;当工作物质被充分泵浦而达到激光振荡阈值时,它们发生饱和吸收,透过率上升到近100%,共 振腔的Q值也随即突然升高到很高的数值。

46.调Q方式有哪些?主动:电光、声光、机械。被动:可饱和吸收体

52.Nd:YAG优点:高效率.低阈值.高增益.大功率.高光学质量.良好的热传导.热稳定性高.机械强度

53.Nd:YAG的折射率是1.8197

54.与Nd:YAG相比,Nd:YVO4有哪些优点:在808nm左右的泵浦带宽,约为Nd:YAG的5倍。在1064nm处的受激发射截面是Nd:YAG的3倍光损伤阈低,高斜率效率 双轴晶体,输出为线偏振

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