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6 其他类型激光器 光电子技术(2)(激光器件)
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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
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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
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CO2激光器工作原理
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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
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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）
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CO2激光器运行方式
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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
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He-Ne激光器工作原理 能级图
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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
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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
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Ar离子激光器工作原理 激光机理 弧光放电
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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
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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
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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
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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
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染料激光器的工作原理
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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
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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
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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）
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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
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