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二氧化碳激光器的工作原理分析
更新更新時間：2025-04-17 點擊次數(shù)：70
二氧化碳激光器（CO?激光器）是一種基于二氧化碳（CO?）分子振轉(zhuǎn)能級躍遷產(chǎn)生激光的設備，具有高功率、高效率、波長特定（10.6微米）等特點，在工業(yè)加工、醫(yī)療、軍事、科研等領域有廣泛應用。
工作原理
- 增益介質(zhì)：以CO?氣體為主要工作物質(zhì)，輔以氮氣（N?）、氦氣（He）等混合氣體。
- CO?分子：通過電子碰撞或放電激發(fā)到高能級，產(chǎn)生受激輻射。
- 氮氣（N?）：作為輔助氣體，將能量傳遞給CO?分子，促進粒子數(shù)反轉(zhuǎn)。
- 氦氣（He）：加速熱弛豫過程，提高激光效率。
- 激發(fā)方式：
- 放電激發(fā)：通過直流或射頻放電使氣體電離，產(chǎn)生等離子體。
- 光學諧振腔：由全反射鏡和部分反射鏡組成，光子在腔內(nèi)多次反射放大，形成激光輸出。
- 激光輸出：
- 波長：10.6微米（紅外波段），屬于大氣窗口，傳輸損耗低。
- 功率：連續(xù)輸出可達數(shù)千瓦至數(shù)十千瓦，脈沖輸出峰值功率更高。
