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二氧化碳激光器的工作原理

二氧化碳激光器的工作原理

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  • 发布时间:2023-03-29 10:43
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CO2激光器通过10.6米激光波长的CO2分子的振动能和旋转能之间的跃迁产生激光。使用气体放电泵将能量注入CO2气体分子的方法,使放电管中的CO2分子达到反向分布状态:将直流电压的两个输出端连接到放电管的两个电极上。

如果没有施加电压或电压很低,两个电极之间的气体完全隔离,内阻为无穷大,没有电流流过;随着电压的增加,带电粒子开始在气体中移动,气体的内阻开始降低。当达到一定的电压值时,内阻急剧下降,电流迅速增加,气体被击穿,放电开始。这个电压值被称为点火电压;放电管中的气体断开并放电后,电流增加,气体中的载流容量增加,激光放电管的内阻降低,并进一步导致电流增加。

重复此过程,排放管会产生负阻力效应。为了确保放电能在放电管的电流-电压特性线上的某一点稳定工作,在放电筒的电源电路中采取了限流措施。

当放电管放电时,混合气体中的N2分子与电子碰撞以获得电子能量并被激发,而当N2分子与CO2分子碰撞时,从电子获得的能量转移到CO2分子,从而激发CO2分子,这有利于激光的产生;管中的He气体具有冷却作用,可以防止CO2气体的温度上升,同时降低激光器的较低能级,提高激光器的效率。

 

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