脉冲激光器的基础知识

更新时间：2025-12-18

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什么是脉冲激光？

脉冲激光是一个通用术语，指激光光以脉冲形式振荡的激光。

脉冲在一定时间内作为频率反复发出。非脉冲振荡的激光称为连续波。

脉冲宽度的差异也使得区分纳秒激光、皮秒激光和飞秒激光。选定单个脉冲的能量、脉冲宽度、频率和波长等参数进行处理和研究。

脉冲激光器广泛应用于工业和科学行业。它们分别在波长、重复频率、脉冲宽度和脉冲能量上有所不同。

以下是一些应用示例：

脉冲激光脉冲通过以下方式之一产生：

这是一种通过开关快门来分离连续振荡光的方法。还有一种方法可以通过控制电流来控制脉冲形状。由于能够精确控制脉冲形状，电流控制方法现已成为主流。

Q开关方法使用反演分布，即激发态粒子数多于基态粒子数的状态。激光谐振腔的性能通过一个称为Q值的指标来评估。

Q值是一个指数，谐振腔内损耗越大。通过关闭快门和其他装置捕捉光线，可以增强共振腔内光的强度。当介质中出现足够的反演分布并积累能量时，光会一次性全部发射出来。 Q开关方法可以产生大脉冲能量。

激光光谱是一组非常精细的光谱，拥有许多波长，但仅有细微差别。这被称为竖屏模式。同步和振荡该垂直模式的方法称为模式锁定。该方法用于飞秒和皮秒激光器，因为它可以产生短脉冲。

此外，还有一种利用闪光灯脉冲激发激光介质的方法。

脉冲激光器根据所用谐振腔分为以下类型：

该激光器在谐振腔中使用固体晶体，如YAG激光器。通过照射光线照射晶体中的原子并激发原子以刺激发射，从而增强光线。

其优点是即使是小型共振腔也能获得较大输出。它有时用于工业用途，也用于研究机构和其他应用，如等离子体，通过高功率激光照射原子。

这是一种谐振激光器，介质为氦气和氮气等气体混合物。谐振腔可以放大，并可输出高功率激光。

这是一种利用光纤传输光线的激光器。使用光纤可以减少光的损失。这是一种如今在工业领域广泛使用的激光器。