二氧化碳激光器的工作原理分析

工作原理

1. 增益介質：以CO?氣體為主要工作物質，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，促進粒子數反轉。
   • 氦氣（He）：加速熱弛豫過程，提高激光效率。
2. 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，光子在腔內多次反射放大，形成激光輸出。
3. 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)輸出可達數千瓦至數十千瓦，脈沖輸出峰值功率更高。