发布时间:2022-11-03 16:39:45 浏览次数:次
激光器一般按照增益介质、输出功率、工作方式、输出波长、安全等级等进行分类。
激光器的增益介质包括气体、液体、固体、光纤等,特定增益介质决定了激光波长、输出功率和应用领域。
1.气体中具有代表性的是CO2气体激光器。气体激光器结构简单、造价低廉、操作方便。在工农业、医学、精密测量、全息技术等方面应用广泛。气体激光器有电能、热能、化学能、光能、核能等多种激励方式。
2.固体中具有代表性的包括红宝石激光器、半导体激光器、光纤激光器和YAG 激光器等。
半导体激光器(Semiconductor laser)体积小、重量轻、寿命长、结构简单,特别适于在飞机、军舰、车辆和宇宙飞船上使用。半导体激光器可以通过外加的电场、磁场、温度、压力等改变激光的波长,能将电能直接转换为激光能,所以发展迅速。
3.液体激光器是利用某些液体(通常是有机溶剂,如染料)作为产生激光的工作务实,发射出激光。液体染料为工作物质的染料激光器(Dye laser)于1966 年问世,广泛应用于各种科学研究领域。现在已发现的能产生激光的染料,大约 500 种左右。染料激光器的突出特点是波长连续可调。燃料激光器种类繁多,价格低廉,效率高,输出功率可与气体和固体激光器相媲美,应用于分光光谱、光化学、医疗和农业。
4.光纤激光器(Fiber laser)利用光纤中的增益介质(稀土元素)提供光信号的放大。光纤激光器有单端泵浦和双端泵浦两种,后者的输出功率可以达到更高。还在研发中的相干合成技术可以进一步扩展输出功率。
通常,可以分为低功率(1000W以下)、中功率(1000-3000W)、高功率(3000W 以上);但不同厂家定义的功率区段也有所差别,行业内也并无一个统一的规范。不同功率的激光器适应的应用场景不同。
可分为连续激光器和脉冲激光器。
1.连续激光器可以在较长一段时间内连续输出,工作稳定、热效应高。
2.脉冲激光器以脉冲形式输出,主要特点是峰值功率高、热效应小;根据脉冲时间长度,脉冲激光器可进一步分为毫秒、微秒、纳秒、皮秒和飞秒,一般而言,脉冲时间越短,单一脉冲能量越高、脉冲宽度越窄、加工精度越高。
可分为红外激光器、可见光激光器、紫外激光器等。
不同结构的物质可吸收的光波长范围不同,例如金属对近红外光吸收率较高,非金属对CO2激光器发出的波长(10.6um)有更好的吸收。
1.一级 激光属于低能量级激光设备,它是非常安全的并且可避免所有的静电危险,没有生物性危害。
2.二级 激光也属于低能量级激光(功率< 1毫瓦),但该激光会损害人的眼睛。
3.三级A类激光属于强激光,是一个连续的激光波,属于中等能量发射装置,光的散射对人体有危害。
4.三级B类激光 激光属于中等功率的激光器。不但禁止直视,并且散射的激光也会对人体产生损害。
5.四级激光属于高功率的激光器。下面是Class IV 激光的使用举例,切割、焊接以纤维机械加工。Class IV激光非常危险,可导致火灾的发生。
另外还有一些特殊的激光器,如化学激光器(Chemical Laser)、自由电子激光器(Free electron laser)、准分子激光器(Excimer laser,其实也属于气体激光之一)等,激光器种类繁多,应用广泛。