1、2023-1-2822023-1-2832023-1-2842023-1-2852023-1-2862023-1-2872023-1-2882023-1-289日本OPTEC测距头日本手持测距仪奥地利激光测距仪2023-1-28102023-1-28112023-1-2812M1M2阳极储气套放电毛细管阴极图1 内腔式HeNe激光器的结构2023-1-28132023-1-28142023-1-28152023-1-2816图2 HeNe激光器的基本结构形式2023-1-28172023-1-2818图3 HeNe原子的部分能级图2023-1-28194223PS 23S42P23S4222P
2、S 22S22S42P2023-1-28204233PS 43P2023-1-282143P42P),(02g23S23S2023-1-28222023-1-28232023-1-28242023-1-28252023-1-28262023-1-2827图4 氩离子能级和跃迁 图5氩离子主要激光谱线 2023-1-28282023-1-28292023-1-2830epArepAr2)3()3(56enppArendpArenspArepAr)3()3()3()3(44454.35.4nn在激发过程中,单位体积单位时间内产生的激发态的离子数N与电流密度的平方成正比。2023-1-2831epp
3、ArepAr2)43()3(46上面二种激发形式在氩离子激光器中都存在,至于哪种占优势则取决于工作条件与工作方式。连续工作的器件中,“二步过程”占主导地位。2023-1-28322023-1-2833图6 氩离子激光器的基本结构2023-1-28342023-1-28352023-1-28362023-1-2837图7 分段石墨结构氩离子激光器1.石墨阳极 2.石墨片 3.石英环 4.水冷套 5.放电管 6.阴极 7.保热屏 8.加热灯丝 9.布氏窗 10.磁场11.储气瓶12.电磁真空充气阀13.镇气瓶14.波纹管15.气压检测器2023-1-28382023-1-28392023-1-28
4、402023-1-28412023-1-2842103.2331cm0h2023-1-2843 图8 CO2分子的三种基本振动方式2023-1-2844123,lhP01,2,22或 l123,123)l(2023-1-2845050010001500200025001000020001100001111003300301(1388.3)(1285.5)(667.3)(2349.3)(2331.3)E=18cm-1基态C O2基态(0 0 0)m961cmm1063.8cm辐射衰减碰撞衰减电子碰撞激发电子碰撞激发能量碰撞转移图9 N2分子和CO2分子的电子基态的低振动能级 2023-1-284
5、62023-1-2847eCOCOe)100()000(*0202与这类过程相对应的电子碰撞截面非常大。当电子能量为0.3eV时,峰值截面为510-10cm2。受到电子碰撞后被激发到高振动激发态的CO2分子中的很大一部分将通过振动模与振动模之间的能量交换(V-V迟豫),从激发态沿着能量阶梯跃落下来,很容易被长寿命的0001能级收集。2023-1-28482023-1-28492023-1-2850TkJBJJBeJN/)1()12(2023-1-28512023-1-28522023-1-2853图10(a)纵向封离型激光器 2023-1-2854图10(b)纵向流动激光器 2023-1-28
6、55图10(c)横向流动激光器 2023-1-2856图10(d)横向激励高气压激光器(TEA)2023-1-2857图10(e)波导CO2激光器2023-1-2858图10(f)射频激励激光器2023-1-2859*2Xe*2Hg*XeO*XeF*HgCl2023-1-28622023-1-28632023-1-2864图11 XeF*势能曲线 图11是XeF*准分子的势能曲线。基态X2+1/2是一个弱束缚态,激发态B2+1/2、C23/2和D21/2是强束缚态。激光跃迁发生在B2+1/2 X2+1/2,共有10条谱线,强线是353.1nm。2023-1-28652023-1-2866图12 快速放电泵浦的XeF*激光器2023-1-2867表1 准分子激光器及其输出波长