6 其他类型激光器 光电子技术(2)(激光器件)
其他类型激光器 6.1 CO2激光器 6.2 He-Ne激光器 6.3 Ar离子激光器 6.4 准分子激光器 6.5 染料激光器 6.6 自由电子激光器
6.1 CO2激光器 属于气体激光器，分子激光器 波长 9－11um，最常见10.6um 效率高 光束质量好 功率范围大（几瓦～几万瓦） 运行方式多样 结构多样
CO2激光器工作原理
CO2激光器的激发机理 上能级的激发 下能级的激发 弛豫过程 辅助气体 N2 CO He Xe H2 H2O
CO2激光器类型 封离型纵向激励CO2激光器 高功率轴快流CO2激光器 高功率横流CO2激光器 横向激励高气压CO2激光器（TEA）
CO2激光器运行方式
6.2 He-Ne激光器 气体原子激光器 输出谱线：632.8nm，1.15um，3.39um，以632.8nm为最常见。 功率在mW级，最大1W 光束质量好，发散角可小于1mrad 单色性好，带宽可小于20Hz 稳定性高
He-Ne激光器工作原理 能级图
He-Ne激光器工作特性 谱线竞争（3..39um谱线的抑制） 输出功率的稳定性 稳频输出
6.3 Ar离子激光器 气体离子激光器 主要波长488nm，514.5nm 常见功率几十瓦，最高500W 能量转换效率低
Ar离子激光器工作原理 激光机理 弧光放电
Ar离子激光器工作特性 等离子参数 抽运效应 阈值电流强度 磁场对输出效率的影响 输出谱线
6.4 准分子激光器 准分子指在激发态能够暂时结合成的不稳定分子（Excimer） 高重复率 可调谐 量子效率高 波长短，紫外到可见区 主要的准分子激光器
准分子激光器工作原理 跃迁过程 泵浦要求 电子束泵浦机理 脉冲放电泵浦机理
6.5 染料激光器 以某种有机染料溶解于一定溶剂中作为激活介质的激光器 波长可调谐，调谐范围宽 光谱分辨率高 结构简单 价格便宜 稳定性差
染料激光器的工作原理
染料激光器的工作方式 脉冲染料激光器 闪光泵浦 激光器泵浦 连续染料激光器 波长调谐 光栅 棱镜 F－P 双折射滤光片
设计染料激光器应考虑的几个问题 染料的选择 光谱特性，转换效率，化学稳定性，浓度，寿命 溶剂的选择 染料盒的结构 泵浦源
6.6 自由电子激光器 真空中自由电子通过与泵浦场（周期磁场或电磁场）相互作用产生激光。 高功率（MW） 高效率（理论上50％） 宽波长调谐范围（原则上从微波到X射线）
自由电子激光组成及类型 组成 类型 磁韧致辐射自由电子激光器 切伦科夫辐射自由电子激光器 高能电子加速器 摆动器 光学谐振腔 康普顿型自由电子激光器 拉曼型自由电子激光器 切伦科夫辐射自由电子激光器