co2激光器光谱

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CO2激光器详解28页PPT

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e * C 2 ( 0 O 0 0 ) 0 C 2 ( 0 O 0 1 )0 e
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。
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可能的跃迁:
根据波函数对称性的要求,在电子基态上的振动和转动波 函数应具有相同的对称性:对称振动的波函数是对称的, 弯曲振动和反对称振动的波函数是反对称的。J为偶数的 转动态的波函数是对称的,J为奇数的转动态的波函数是 反对称的。因此,在0001能级上,J为偶数的转动能级是 空的,在1000能级上,J为奇数的转动能级是空的。
CO2分子的0110能级能否被尽快排空。实际情况是,0110能级使分子到
基能级的衰变变慢,它的作用表现为一种瓶颈现象。
He的存在将对0110能级的寿命产生很大影响。He与0110能级上的CO2分
子碰撞的结果使0110能级的寿命达到=2×10-5秒。
He的存在不仅有助于抽空CO2分子的激光下能级,满足实现激光连续
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图10 (a) 纵向封离型激光器
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因此,通常是00011000跃迁中的P(22)支起振,在J=2l的转 动能级上的粒子数被迅速消耗,于是,其它转动能级上的
CO2分子将迅速跃迁到这一转动能级上来。就是说,P(22)支 振荡将吃掉其它转动能级上的粒子数,这就是转动竞争效应。
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N2分子的共振能量转移: 电子碰撞激发N2的振动能级的总截面很大。这些被激发的 很大一部分分子将被=1的能级所收集。N2的=1能级与 CO2的0001能级仅相差18cm-1(≈2.510-3eV),因此,N2与 CO2的基态分子发生碰撞时,N2将激发能量转移给CO2分子, 使之激发到0001能级;这个过程可表示为:

二氧化碳及碳氧同位素红外吸收光谱

二氧化碳及碳氧同位素红外吸收光谱

二氧化碳及碳氧同位素红外吸收光谱
CO2
12C16O2
13C16O2
16O12C18O
16O12C17O
16O13C18O
16O13C17O
18O12C18O
17O12C18O
基于TDLAS可调谐半导体激光吸收光谱方法进行气体浓度检测分析。

深圳唯锐科技有限公司提供德国nanoplus激光器(近红外DFB 激光器、中红外ICL激光器、QCL激光器)。

从760nm 至 6000nm 范围内,任意中心波长的激光器。

实现常见气体,特殊气体的任意红外吸收峰波长。

同时,提供多种高灵敏度的光电探测器(铟砷探测器、铟镓砷探测器,碲镉汞探测器),可覆盖整个红外波段。

特别是在极低浓度的同位素检测方面应用,有非常高的检测灵敏度。

特别适合医疗检测、呼气分析、空间探测、极端环境监测、传统工业过程控制、大气痕量气体检测、食品与医药生产检测、燃烧排放分析、安全防爆等等场合。

激光加工_03常用激光器

激光加工_03常用激光器
另外,二氧化碳的工作能级离基态近,激励阈 值低,而且电子碰撞分子,把分子激发到工作 能级的机率比较大。
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为了提高激光器的输出功率,二氧化碳激光器 一般都加进氮(N2)、氦(He)、氙(Xe)等 辅助气体和水蒸汽。
气体混合比对输出功率有很大影响,一般采用 的比例是: CO2: N2:He:Xe:H2O=1:1.5~2:6~8:0.5: 0.1
¾He--在CO2+ N2的激光器中加入大量的He,可使输出功率提高5~10倍。它的作用是抽
空低能级。因为He的导热性好,使放电管内热量向管壁传递的速率提高,使激光介质冷
却,降低工作气体的温度,十分有利于提高激光器的输出功率。
¾Xe-在CO2+ N2+He的激光器中加进Xe,可使输出功率提高25~30%。Xe的作用是降低放
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调Q技术
• 在激光技术中,通常用Q值,即谐振腔的品质 因素,来表示腔损耗的大小,其定义是
Q
=
2πγ
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腔内存贮能量 每秒损耗能量
• 所谓调Q技术,就是通过一定的方法使谐振腔 内的品质因素Q值按一定的规律变化。
调Q工作原理
• 当激励刚刚开始时,先使谐 振腔内具有高损耗(低Q 值),激光器由于损耗高 (即阈值高),而不能产生 波长为的激光振荡。于是激 光工作物质中的粒子反转数 可以积累到很高的水平。然 后在适当的时候,使腔内损 耗突然降低到很低水平(高 Q值),阈值也随之突然降 低。此时粒子反转数大大超 过阈值,于是在极短时间内 原来贮存的大部分粒子的能 量转变为激光能量,在输出 端有一个很强的波长为的激 光巨脉冲输出
• 氙灯发出的光能在聚光器的作用下聚集在工作 物质上,一般可将氙灯发出来的80%左右的光 能集中在工作物质上。

CO2点阵激光参数

CO2点阵激光参数

CO2点阵激光参数
1.激光功率:CO2点阵激光器通常具有高功率输出,一般在几十瓦到
几百瓦之间。

高功率的激光束能够有效地将激光能量传递给皮肤组织,并
实现深层组织的治疗效果。

2.激光波长:CO2点阵激光器的波长为10.6微米,处于远红外光谱
范围。

这一波长的激光能够更好地被水分子吸收,从而实现对组织的高效
加热和蒸发。

3.脉宽:CO2点阵激光器的脉宽通常为毫秒级或纳秒级。

较长的脉宽
有助于将激光能量有效地输送到组织内部,并实现治疗的效果。

4.点阵时间:点阵时间是指激光束停留在每一点的时间。

CO2点阵激
光治疗器采用点阵照射的方式,即将激光束分成一个个小的点,按照固定
的时间间隔和位置对组织进行照射。

通过调整点阵时间,可以控制激光束
对组织的作用深度和程度。

5.扫描方式:CO2点阵激光治疗器可以采用不同的扫描方式,如单点
扫描和线状扫描。

单点扫描模式下,激光器将激光束聚焦在一个小区域内,然后逐个点进行扫描。

线状扫描模式下,激光器将激光束沿着一条线进行
扫描,可以快速地覆盖大面积的治疗区域。

除了上述参数外,CO2点阵激光治疗器还具有其他一些特性,例如可
调节的激光束尺寸和密度、自动扫描模式、辅助冷却系统等。

这些特性使
得CO2点阵激光器在皮肤去除疤痕、改善皮肤质地、嫩肤等方面具有广泛
的应用价值。

总结起来,CO2点阵激光的参数包括激光功率、波长、脉宽、点阵时间和扫描方式等。

这些参数的选择和调节,可以根据不同的治疗目的和需求,实现对皮肤组织的精确治疗和改善效果。

毕设论文--CO2激光制备长周期光纤光栅及传感特性测试-李敬

毕设论文--CO2激光制备长周期光纤光栅及传感特性测试-李敬

CO2激光制备长周期光纤光栅及传感特性测试李敬燕山大学里仁学院2014年6月本科毕业设计(论文)CO2激光制备长周期光纤光栅及传感特性测试学院:里仁学院专业:电子科学与技术学生姓名:李敬学号:101308061221指导教师:齐跃峰答辩日期:2014年6月21日燕山大学毕业设计(论文)任务书摘要摘要长周期光纤光栅是光栅周期为几十到几百微米的光纤光栅,耦合发生在同向传输模式之间,它的特性是将导波中某频段的光耦合到包层中损耗掉而让其他频段的光通过,属于透射型带阻滤波器。

长周期光纤光栅具有插入损耗小,背向反射低,稳定性高,不受电磁干扰,全兼容于光纤,传感特性好以及制作成本较低等优点,在光纤光栅传感领域有着非常广泛的应用。

其制备方法主要有紫外曝光法,机械感生写入法和CO2激光脉冲写入法,其中CO2激光脉冲写入法以其的灵活方便的优势得到了大家的广泛关注。

本文主要对CO2激光脉冲写入法进行研究,分析其成栅机理,探索CO2激光脉冲法制备光纤光栅理论基础——耦合模理论,分析实验中打标速度,扫描次数,扫描周期对光栅制备的影响,在常规单模通信光纤上制备长周期光纤光栅,并分析其温度、应变、折射率传感特性。

关键词长周期光纤光栅;CO2激光器;传感特性测试;耦合模理论燕山大学里仁学院毕业设计(论文)Long period fiber grating is grating period for dozens to hundreds of micron fiber Bragg grating, coupling occurs between synthetic transmission mode, the feature is at certain frequencies of guided wave optical coupling to the cladding loss away through other frequencies of light, belongs to the transmission type band-stop filter.Long period fiber grating has low insertion loss, low back reflection, high stability, is not subject to electromagnetic interference, fully compatible with optical fiber, sensing properties and low production cost, has very extensive application in the field of fiber Bragg grating sensor. Its preparation methods mainly include ultraviolet exposure method and CO2laser pulse write method, in which CO2 laser pulse writing method with the advantages of flexible and convenient to get everyone's attention.CO2 laser pulse write method this paper researched and analyzed its gate mechanism, explore the CO2laser pulses of fiber Bragg grating theory, prepared by the coupled mode theory, the analysis of the experiment, marking speed, scanning frequency, the influence of the preparation of raster scan cycle, on the conventional single mode fiber was prepared by long period fiber grating, and analyzes the temperature, strain, refractive index sensing properties.Key words Long period fiber grating;CO2laser; testing long period fiber grating characteristic; the mode coupling theory目录摘要 (I)Abstract (II)第1章绪论 (1)1.1 长周期光纤光栅 (1)1.2 长周期光纤光栅的制备方法 (2)1.2.1 紫外曝光法 (2)1.2.2 CO2激光脉冲法 (3)1.2.3 机械压力法 (4)1.3 长周期光纤光栅制备方法的研究现状 (4)1.4 本课题意义及主要研究内容 (5)第2章CO2激光脉冲法长周期光纤光栅成栅机理 (7)2.1 引言 (7)2.2 CO2激光成栅机理 (7)2.2.1 残余应力的释放 (8)2.2.2 密度的变化 (8)2.2.3 掺杂剂热扩散 (9)2.2.4 熔融变形 (10)2.3 氢载对CO2激光写入法的影响 (11)2.4 本章小结 (12)第3章长周期光纤光栅的耦合模理论 (14)3.1 自耦合和交叉耦合率 (14)3.2 谐振波长和带宽 (17)3.3 本章小结 (18)第4章CO2激光制备长周期光纤光栅实验 (20)4.1 CO2激光制备长周期光纤光栅 (20)4.2 CO2激光制作长周期光纤光栅的实验装置 (20)4.3 影响长周期光纤光栅特性因素的分析 (23)4.3.1 打标速度对刻栅的影响 (23)4.3.2 扫描次数对刻栅的影响 (25)4.3.3 扫描周期对刻栅的影响 (26)4.4 长周期光纤光栅的传感特性测试 (27)4.4.1 温度传感特性 (27)4.4.2 应力传感特性 (29)4.4.3 折射率传感特性 (32)4.5 本章小结 (34)结论 (35)参考文献 (36)致谢 (38)附录1 开题报告 (39)附录2 文献综述 (45)附录3 中期报告 (47)附录4 文献翻译 (49)第1章绪论第1章绪论随着现代社会的进步以及科学技术的飞速发展,信息及信息的传递在现代社会中的重要性已经不言而喻了。

二氧化碳激光器应用场景_解释说明以及概述

二氧化碳激光器应用场景_解释说明以及概述

二氧化碳激光器应用场景解释说明以及概述1. 引言1.1 概述二氧化碳(CO2)激光器是一种常见的气体激光器,利用高能量电子与合适浓度的CO2分子相互作用来工作。

它具有许多优异的性能和广泛的应用场景。

在本篇文章中,我们将探索二氧化碳激光器的应用领域,并提供详细的解释和说明。

1.2 文章结构本文将按照以下方式进行阐述:首先,我们将介绍二氧化碳激光器应用场景的解释说明,包括工业、医疗和科学研究等方面。

接着,我们将总结二氧化碳激光器的特点和优势,并对其高功率和高效能、可调谐性和多模式运行以及光学质量和束流特性做出概述。

最后,我们将对二氧化碳激光器未来发展进行展望,并得出结论。

1.3 目的本文旨在分享关于二氧化碳激光器应用范围的知识,并帮助读者了解其重要性以及为何广泛应用于各个领域。

通过阅读本文,读者将对二氧化碳激光器的应用场景有更清晰的了解,并能够认识到它在工业、医疗和科学研究中的重要作用。

2. 二氧化碳激光器应用场景解释说明2.1 工业应用:二氧化碳激光器在工业领域有广泛的应用场景。

首先,它被用于切割和焊接金属材料。

其高功率和高能量密度能够快速准确地切割或焊接各种金属,例如不锈钢、铝合金等。

这种切割和焊接方法比传统机械方法更精确、更高效,并且产生的热影响区较小。

此外,二氧化碳激光器也常被应用于制造业中的雕刻和打标。

通过控制激光束大小和强度,可以在不同材料表面上实现精细图案的雕刻或文字的打标。

这种技术广泛运用于电子产品、汽车零部件等行业。

还有一些其他工业应用包括:材料加工(如塑料切割、木材加工)、纸张与纤维加工(如纸板裁剪、纤维蒸湿和彩色印刷)以及喷码标注等。

2.2 医疗应用:在医疗领域,二氧化碳激光器也具有重要的应用价值。

其中一项主要应用是皮肤病治疗。

二氧化碳激光可以通过聚焦在皮肤表面或深层组织上,刺激胶原再生和损伤的修复。

它被广泛用于去除痣、治疗红血丝以及减少皮肤上其他不完美的问题。

此外,二氧化碳激光器还被用于进行手术切割和消融。

二氧化碳气体激光器的工作原理

二氧化碳气体激光器的工作原理

二氧化碳气体激光器的工作原理
二氧化碳气体激光器的工作原理可以简单概括为三个步骤:能级激发、能级跃迁和光放大。

首先,通过电子激发或其他外部能量输入,将二氧化碳气体中的分子激发到高能级。

这个过程需要提供足够的能量,以克服分子内部的束缚力,使分子中的电子跃迁到高能级。

接着,激发到高能级的二氧化碳分子会在非常短的时间内经历自发辐射的过程,即能级跃迁。

在这个过程中,激发态的电子会从高能级跃迁回到低能级,释放出能量。

最后,通过在激发态和基态之间建立的光学谐振腔,将激发态返回基态的过程中释放出的能量进行放大。

这个过程发生在由两个反射镜构成的光学谐振腔内,其中一个镜子是部分透明的,使得一部分光线可以逃逸出来,形成激光输出。

二氧化碳激光器的典型能级跃迁路径是从振动激发态到振动基态。

由于二氧化碳分子的能级结构,二氧化碳激光器通常在10.6微米的波长范围内工作。

此外,交变电场可以使CO2分子发生共振吸收,吸收的能量被转化为分子内振转和振动能,从而提高CO2分子的内能,达到激发的目的。

程控装置可以根据需要调整激发电流的频率和脉冲宽度,以控制激光输出的功率和作用时间。

二氧化碳气体激光器的工作原理涉及到能级激发、能级跃迁、光放大和共振吸收等过程,通过这些过程产生高能量、高度聚焦的激光束。

co2激光器光谱

co2激光器光谱

CO2激光器能发射9.1到11.3μm范围波长的激光,这是由CO2分子转动能级间的跃迁产生的。

其光谱范围主要位于中红外波段,包含了丰富的谱线。

由于CO2分子的转动能级结构,这个波段内的光谱具有很高的分辨能力,使得CO2激光器在许多领域都有广泛的应用。

CO2激光器的光谱特性使得它在光谱分析和气体检测等领域具有独特的优势。

例如,美国Macken公司生产研制的CO2激光光谱分析仪就是利用CO2激光器的光谱特性,对9.1到11.3μm范围内的激光进行波长检测与分析。

这种分析仪能同时显示CO2激光所有的激光跃迁信息,并能分辨超过140条转动谱线,灵敏度范围宽,且轻巧便携,安装简单。

如需更多与CO2激光器光谱相关的信息,建议咨询专业人士或查阅相关文献资料。

激光光谱吸收检测甲烷的方法

激光光谱吸收检测甲烷的方法

激光光谱吸收检测甲烷的方法
激光光谱吸收是一种常用于甲烷检测的方法。

该方法基于甲烷分子对特定波长的激光光束的吸收特性。

具体步骤如下:
1. 选择合适的激光器:选择能够产生甲烷吸收波长范围内的激光器。

常用的激光器包括二极管激光器、CO2激光器等。

2. 调谐激光波长:调整激光器的波长,使其与甲烷分子的吸收波长相匹配。

3. 激光光束通过气体样品:将激光光束引导到含有甲烷气体的样品室中。

激光光束穿过气体样品,其中的甲烷分子会吸收部分激光能量。

4. 探测光强变化:检测穿过气体样品后的激光光束的光强变化。

甲烷分子吸收光的数量与其浓度成正比,因此光强的变化可以用来测量甲烷的浓度。

5. 数据处理和结果输出:将检测到的光强变化转化为甲烷浓度,通常使用吸收谱线强度与浓度的标定曲线进行处理。

激光光谱吸收检测甲烷的方法具有高灵敏度、快速响应和准确性等优点,可以应用于环境监测、燃烧排放控制等领域。

基于TDLAS的调制光谱技术及其在气体检测中的应用

基于TDLAS的调制光谱技术及其在气体检测中的应用

中文摘要中文摘要随着现代激光技术的发展,可调谐半导体激光吸收光谱(TDLAS)技术因其具有光谱分辨率高、选择性好、灵敏度高、响应速度快等优势,所以被越来越多地应用于大气环境监测、燃烧诊断、危险气体泄漏安全监测、工业过程控制以及医学诊断等领域。

而调制光谱技术和多光程吸收池常用于提高TDLAS系统的检测灵敏度及测量稳定性。

本文主要对TDLAS的调制光谱技术及其在气体检测中的应用展开研究。

首先研究了波长调制理论,实验搭建了一套波长调制气体吸收光谱测量系统,实现了燃烧中的CO2和CO的单激光器同时测量;其次,研究了免校准波长调制光谱理论,并从实验上验证了免校准技术对探测光强及外界干扰的免疫能力,并采用免校准波长调制光谱技术搭建了小型化TDLAS系统,实现了单个激光器对空气中CO和CH4的实时监测;最后,研究了频率调制光谱技术,实验测量了NO分子b4∑ˉ-a4∏系统(3,0)带跃迁谱线,并研究采用频率调制技术抑制光谱系统中的干涉噪声,实现频率调制光谱系统的小型化及快速测量。

本论文的研究成果及创新主要包括:1. 研究了波长调制理论,并实验搭建了一套波长调制气体吸收光谱测量系统,使用单个分布反馈式(Distributed Feedback, DFB)激光器实现了对通信波段(1.58 μm)附近的CO2和CO的同时测量,并在1 s的积分时间内选取最佳平均次数为10次来进一步减小随机噪声的影响。

通过Allan方差分析,系统对CO2和CO的最低探测极限可分别达到7.5 ppm (10-6)和14 ppm。

此外,实验通过控制空气进量对蜡烛不同燃烧程度时产物中的CO2和CO浓度进行了实时测量。

2. 实验验证了通过一次谐波归一化二次谐波信号实现的免校准波长调制光谱对激光光强变化及气流影响、系统震动等外界干扰的免疫能力。

基于免校准波长调制理论搭建了小型化的多光程TDLAS系统,用于空气中CO和CH4的实时监测。

系统尺寸为60⨯30⨯25 cm3,采用集成化的FPGA控制系统和新型Herriott多光程吸收池,选择中心频率为2.3 μm的DFB激光器作为光源,排除空气中复杂气体成分的干扰,同时考虑空气中实际含量选择合适吸收线,实现对CO和CH4的同时测量。

医学中常用的激光器

医学中常用的激光器

医学中常用的激光器自第一台激光器问世后,人们对激光器件及技术进行了大量的研制工作,取得了相当可观的成果。

目前能实现激光运转的工作物质达数百种以上,大体上分为气体、固体、半导体、染料等几大类。

人们在探索激光产生机理的同时,扩展了激光的频谱范围,几千条谱线遍布于真空紫外到远红外的广阔光谱区域。

激光方向性好、强度大,可以使被照物体在1/1000s内产生几千度的高温,瞬间发生汽化。

由于激光的物理特性决定了其具有明显的生物学效应,。

各种不同的激光具有不同的特性和组织效应,正确认识激光的这些特点,是选择和合理利用激光的基础。

一.气体激光器气体激光器,按工作物质的性质,大致可分成下列三种:(1)原子激光器:利用原子跃迁产生激光振荡,以氦氖激光器为代表。

氩、氪、氙等惰性气体,铜、镉、汞等金属蒸气,氯、溴、碘等卤素,它们的原子均能产生激光。

原子激光器的输出谱线在可见和红外波段,典型输出功率为10毫瓦数量级。

(2)分子激光器:利用分子振动或转动状态的变化产生辐射制成的,输出的激光是分子的振转光谱。

分子激光器以二氧化碳(CO2)激光器为代表,其他还有氢分子(H2),氮分子(N2)和一氧化碳(CO)分子等激光器。

分子激光器的输出光谱大多在近红外和远红外波段,输出功率从数十瓦到数万瓦。

(3)离子激光器:这类激光器的激活介质是离子,由被激发的离子产生激光放大作用,如氩离子(激活介质为Ar+)激光器。

氦镉激光器(激活介质为Cd+)等。

离子激光器的输出光谱大多在可见光和紫外波段,输出功率从几毫瓦到几十瓦。

气体激光器是覆盖波谱范围最广的一类器件,能产生连续输出。

其方向性、单色性也比其他类型器件好,加之制造方便、成本低、可靠性高,因此成为目前应用最广的一类器体。

1、氦氖激光器氦氖激光器能输出波长为632.8nm的可见光,具有连续输出的特性。

它的光束质量很好(发散角小,单色性好,单色亮度大)。

激光器结构简单,成本低,但输出功率较小。

激光原理:3-2气体激光器的谱线加宽

激光原理:3-2气体激光器的谱线加宽

dN:速度分量在 z z dz 范围内的粒子数。
②表达式:
f
( z
)
m
2kT
1
2
m
2 z
e 2kT
f (z )
③分布曲线:
0
z
(2)粒子数按表观中心频率0的分布函数
①定义:
f
( 0 )
dN
Nd 0
dN:表观中心频率在00+d0范围内的粒子数;
3.2 气体激光器的谱线加宽
第3章辐射场与物质的相互作用
s
ν
ν c c ν c s
3.2 气体激光器的谱线加宽
第3章辐射场与物质的相互作用
三、多普勒效应在激光器中的应用
1、共振速度
发光粒子 z
单色光波 假想光源
假想光源
发光粒子 感受光波的接收器
➢若z 0 ,原子(发光粒子)感受到频率为 ,当
0 时,共振相互作用最大; (0:发光粒子固
gD (ν)
g e
4
ln
2(
2 D
0
)
2
m
D:多普勒线宽;
gm
2 νD
ln 2
νD
2 0
c
2kT ln 2 m
k:玻尔兹曼常数; m:发光粒子质量; T:温度。
(1)粒子数按速度分量 Z 的分布函数
3.2 气体激光器的谱线加宽
第3章辐射场与物质的相互作用
①定义:
f
(z )
dN
Nd z
N:总粒子数;
1、定义:当光源与接收 器间存在相对速度时, 接收器测得光频将发生 变化。
3.2 气体激光器的谱线加宽
第3章辐射场与物质的相互作用

脉冲co2激光烧蚀锡靶等离子体的数值模拟研究

脉冲co2激光烧蚀锡靶等离子体的数值模拟研究

摘 要13.5 nm极紫外辐射被认为是最有前景的下一代半导体光刻光源,13.5 nm极紫外辐射产生于激光烧蚀锡等离子体,提高激光的转换效率、降低等离子体碎屑是光源的关键技术。

等离子体的电子温度、电子密度决定了其辐射特性,离子温度、离子密度决定了碎屑特性,因此研究激光烧蚀锡靶的具体过程具有非常重要的参考价值。

本文使用一维辐射流体力学程序MULTI模拟了脉冲激光照射期间,激光等离子体电子温度、电子密度、离子温度、离子密度、膨胀速度等参数的分布情况,讨论了靶材的种类、密度,激光脉冲的波长、能量、脉宽、拖尾等对等离子体辐射与碎屑特性的影响。

首先,介绍了辐射流体力学程序MULTI,随后模拟了脉冲CO2与Nd:YAG两种激光器烧蚀锡靶的具体过程,比较了两种等离子体的辐射与碎屑特性,发现靶材吸收激光的主要机制为逆韧致吸收,激光能量大部分沉淀在等离子体临界密度点附近,CO2与Nd:YAG激光器的临界电子密度分别约为1019 cm-3和1021 cm-3,因此Nd:YAG激光器形成了一种高温、高密等离子体,这加剧了极紫外再吸收与电子-离子复合过程,所以脉冲CO2激光器的转换效率与光谱纯度更高,更有利于极紫外辐射的产生。

由于脉冲CO2激光在激光等离子体极紫外光源应用上的优势,论文主要研究了脉冲CO2激光等离子体的特性,首先对脉冲CO2激光烧蚀锡靶与氙靶等离子体进行了模拟,发现氙等离子体电子温度更高,辐射中心波长更短。

再次,模拟了脉冲CO2激光烧蚀不同密度锡靶的过程,发现降低靶材初始密度不会改变激光的吸收机制与等离子体的主要参数,因此不会改变EUV辐射与碎屑特性。

最后,研究了CO2激光的功率密度、脉宽、拖尾等对锡等离子体特性的影响。

高功率CO2激光器能提高电子温度,从而提高极紫外辐射的强度,并且不降低辐射谱纯度;长脉宽CO2激光器能延长极紫外辐射时间,从而提高紫外辐射的强度,并且不降低转换效率。

虽然高功率、长脉宽的CO2激光器会增加碎屑的产量,但是碎屑可以通过电磁场、缓冲气体、降低靶材尺寸等方法有效除去,因此高功率、长脉宽的CO2激光器更有利于极紫外辐射,峰值功率的参考值为1010 W/cm2,脉宽的参考值为300 ns。

脉冲激光光谱分析技术的研究

脉冲激光光谱分析技术的研究

脉冲激光光谱分析技术的研究近年来脉冲激光光谱分析技术在化学、物理、制造业等领域越来越受到关注。

这种分析技术利用脉冲激光的高功率和短脉宽,对物质进行非接触式的分析,同时具有高精度、高分辨率、高灵敏度等特点。

一、脉冲激光光谱分析技术的原理脉冲激光光谱分析技术基于原子或分子吸收或发射的特性,通过光谱分析,识别和鉴别分析样品中的化合物和物质。

脉冲激光光谱分析技术的原理是通过将脉冲激光束注入样品,使样品中的分子或原子发生吸收或发射现象,产生光谱信号,并进一步对信号进行处理,从而确定物质的组成。

脉冲激光光谱分析技术可以采用不同类型的激光,如Nd:YAG 激光、CO2激光、荧光激光等,不同类型的激光适用于不同类型的样品,根据不同样品的吸收谱线,可以选择不同波长的激光。

此外,脉冲激光的脉冲宽度非常短,可以达到皮秒、飞秒甚至亚飞秒级别,这对于对样品中微小的分子进行高分辨率分析非常有利。

二、脉冲激光光谱分析技术的应用脉冲激光光谱分析技术被广泛应用于如化学、物理、制造业等领域,因为它比传统的光谱分析技术更为精确、准确、无损。

脉冲激光光谱分析技术可以识别各种化合物和物质,同时可以监测化学反应过程、分析核反应、材料表面的组成和结构等。

在制造业领域,脉冲激光光谱分析技术可以用于检测汽车和航空工业中的金属材料、涂层和锌涂层等。

同时,脉冲激光光谱分析技术也能在制药领域中帮助分析和检验药物的纯度和成分。

三、脉冲激光光谱分析技术未来的发展趋势虽然脉冲激光光谱分析技术已经被广泛应用,但随着激光器、探测器和计算机等技术的发展,它的应用范围将进一步扩大。

未来发展的趋势包括:1. 更高的灵敏度。

随着激光器和探测器的性能不断提高,脉冲激光光谱分析技术将有更高的灵敏度,可以检测更微小的分子和更低浓度的化合物。

2. 更高的分辨率。

随着激光器的技术进步和更精细的光学元件的出现,脉冲激光光谱分析技术将具有更高的空间和时间分辨率。

3. 更广泛的应用。

二氧化碳的光谱特性与环境监测

二氧化碳的光谱特性与环境监测

二氧化碳的光谱特性与环境监测二氧化碳(CO2)是一种常见的气体,存在于大气中并对地球的气候变化产生重要影响。

了解CO2的光谱特性对于环境监测和气候研究非常重要。

CO2分子是一种非对称三原子分子,它的原子核和电子云的相互作用决定了它的光学性质。

在CO2分子的振动光谱中,存在来自一氧化碳和二氧化碳的原子核伸缩振动、角度变化振动和对称拉伸振动等模式。

这些模式会导致CO2分子在不同频率的电磁辐射下吸收和发射特定的光谱线。

CO2的红外光谱有几个显著的吸收带,包括在4.3微米处的对称拉伸模式、在2.7微米处的C–H振动模式和在15微米处的非对称拉伸模式。

这些光谱特征使得CO2成为一个重要的红外辐射吸收体,它能够吸收地球表面辐射出来的红外辐射,进而增强地球的温室效应。

利用CO2的光谱特性,科学家们发展了各种用于监测大气CO2浓度和排放源的技术。

其中最常用的方法是利用红外吸收光谱测量CO2的浓度。

这种技术基于CO2分子对特定频率的红外光的吸收,通过测量光线通过CO2气体的强度来确定CO2的浓度。

这些技术不仅可以用于大气CO2监测,还可以应用于工业和能源领域的CO2排放源监测。

近年来,随着环境问题的加剧,对CO2的监测需求日益增加。

科学家们通过改进CO2的光谱测量技术,提高了测量的准确性和稳定性。

例如,他们采用了多通道光谱测量技术,通过同时测量不同波长的光线来提高测量的精度。

同时,科学家们也研究了其他气体与CO2的光谱相互作用,以提高对CO2浓度的准确测量。

除了大气监测,CO2的光谱特性还可以应用于其他领域。

例如,CO2的光谱吸收特性可以用于研究地球的气候变化,了解CO2排放对气候的影响。

此外,它还可以用于生物医学领域的呼吸气体分析和食品工业中的质量控制。

总之,二氧化碳的光谱特性对于环境监测和气候研究具有重要意义。

科学家们利用CO2吸收红外光谱的特性发展了多种监测技术,用于测量大气CO2浓度和排放源。

随着科技的进步,对CO2的光谱特性的研究还将有助于更好地理解和应对气候变化问题。

光纤激光器与CO2激光器的比较

光纤激光器与CO2激光器的比较

技术特点
轴快流式激光器混气结构复杂,使用及维护成本庞 大,光束发散较大,不适合大台面切割。德国 光纤激光器具有其它激光器(CO2、HeNa、 rofin激光器2500瓦以内光束能量密度比较集中为 DPL等)无法比拟的优点:技术成熟及其光 基准模,最适合切割;由于其结构为板条式放电选 纤的可饶性所带来的小型化、集约化,高亮 模很困难,所以2500瓦以上模式为多模(01、10等 度高转换效率 ,高能量输出高光束质量, 多种模式并存),光束能量比较分散主要用于焊接,无需光学准直 , 无需机械稳定 , 省电无 切割能力和2500瓦完全安全一样,切割稳定性低于 需维修 。 2500瓦。
光纤激光器的基本结构与原理
光纤激光器的基本结构与固体激光器的结构基本相同。
LD 耦合光学系统
工作物质 (增益光纤)
准直光学系统
泵浦源
谐振腔
谐振腔腔镜可为反射镜、光纤光栅或光纤环
横流CO2激光器基本结构及工作机理
激光器厂家
二氧化碳激光器激光器(以德国ROFIN DC025为例) 德国IPG 光纤2000瓦激光器
华中科技大学 李宇奥
在武汉三工光电设备有限制造公司,激光打标机系列产品中包括了CO2激光 打标机和光纤打标机。
CO2激光打标机
目前的CO2激光打标机一般都是采用的进口CO2射频激光管, 其使用寿命可达2-4万小时,该款机型最快打标速度可达 7000mm/s。CO2激光打标机适合在绝大多数的非金属材质 上打标,例如纸质包装、塑料制品、皮革面料、玻璃陶瓷等。
可切割材料种类
碳钢、不锈钢。连续大量切割不 锈钢或仅小批量切割黄铜/铝板/ 铝合金/钛合金/硅钢/镀锌板等但 对射频管影响大。
可连续大量加工一些难加工的金属铜 (Cu)、铍铜(BeCu)、磷青铜 (Pbronze)、钼(Mo)、不锈钢(SS)、 镍(Ni)、铝(Al)、钛(Ti)、回火钢 (TS)等。

科英二氧化碳点阵激光参数.d

科英二氧化碳点阵激光参数.d

科英二氧化碳点阵激光参数2篇科英二氧化碳(CO2)点阵激光参数科英二氧化碳(CO2)激光是一种常见的工业激光器,在许多领域中被广泛应用。

它具有高功率输出、高效能转换和较长的寿命等优势,因此被广泛用于切割、焊接、打孔、雕刻等工艺。

本文将重点介绍科英二氧化碳点阵激光的参数,包括激光器功率输出、波长、重复频率、脉宽以及光斑质量等方面的内容。

1. 激光器功率输出:科英二氧化碳激光器通常具有较高的功率输出,可达到几千瓦以上。

激光的功率输出对于很多应用来说都是至关重要的参数,因为它直接决定了激光的加工速度和效率。

通常,功率越高,激光的加工速度就越快,能够处理的材料也更多样化。

2. 波长:科英二氧化碳激光的波长通常为10.6微米,属于远红外光谱范围。

这一波长对于许多材料来说具有较大的穿透能力,特别适用于对非金属材料的切割和雕刻。

3. 重复频率:科英二氧化碳激光器的重复频率通常在几十到上百赫兹之间。

重复频率是指激光器每秒发射的脉冲数目,它对于某些需要高速加工的应用非常重要。

较高的重复频率能够提高加工速度,同时在某些应用中还可以减小热影响区域,提高加工的精度。

4. 脉宽:科英二氧化碳激光的脉宽通常在几微秒到几百微秒之间。

脉宽是指激光的单个脉冲持续的时间。

脉宽的选择要根据具体应用的需求来确定。

较短的脉宽适用于一些需要精细加工的应用,而较长的脉宽则适用于某些需要快速加工的应用。

5. 光斑质量:科英二氧化碳激光器通常具有较高的光斑质量(M2)。

光斑质量是指激光束的焦斑直径随距离的变化情况。

较高的光斑质量意味着激光束可以更好地聚焦,并且在加工过程中能够保持较小的光斑尺寸,从而提高加工的精度和质量。

综上所述,科英二氧化碳点阵激光具有高功率输出、适应多种材料切割和雕刻、适合高速加工、可调节的脉宽以及优良的光斑质量等特点。

它在工业制造、材料加工、制造业等领域中得到了广泛的应用,并且在未来的发展中有望进一步提升其性能和应用领域的广度。

激光器的光谱分布

激光器的光谱分布

激光器的光谱分布
激光器的光谱特性主要取决于其工作物质和工作模式。

通常,激光器的光谱可以分为以下几个部分:
1. 线状谱:这是最简单的光谱形式,由单个波长的激光线组成。

这种光谱通常出现在简单的激光器中,如氦氖激光器。

2. 连续谱:这是激光器中最常见的光谱形式,包括一系列波长的激光线,形成连续的光谱。

这种光谱通常在气体激光器和半导体激光器中出现。

3. 混合谱:这种光谱包含了线状谱和连续谱的元素。

混合谱通常在混合激光器中出现,这些激光器包含多种工作物质和工作方式。

具体的光谱分布会因激光器的类型、工作物质和工作状态的不同而不同。

例如,某些激光器可能会产生超窄线的激光线,而其他激光器则可能产生更宽的激光线分布。

总的来说,激光器的谱分布是一个复杂的问题,需要根据具体的激光器和其工作条件来确定。

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co2激光器光谱
CO2激光器(二氧化碳激光器)是一种使用二氧化碳分子产生激光的气体激光器。

它具有广泛的应用领域,包括医疗、工业、科研等。

CO2激光器的工作原理是通过电子激发二氧化碳分子,使其跃迁到激发态并发射光子,从而产生激光。

CO2激光器的光谱特性是其特有的光子发射光谱。

该光谱主要由二氧化碳分子的谱线组成,具有几个特征峰。

在一般的CO2激光器中,常用的工作波长是10.6微米。

CO2激光器在这个波长范围内具有很高的功率输出和较好的光束质量,因此成为常用的工业激光器。

CO2激光器的光谱特性与二氧化碳分子的能级结构有关。

二氧化碳分子由一个碳原子和两个氧原子组成,其中碳原子与两个氧原子形成两个双键,其中一个是弱双键,另一个是强双键。

当CO2分子被电子激发时,激发态电子与CO2分子之间发生碰撞。

碰撞使激发态电子跃迁至高能级,产生激光辐射。

CO2激光器的光谱可以分为两个主要部分:热光和激射光。

热光是由CO2分子高能态自发跃迁到低能态时产生的,其波长分布在9.4至11.7微米之间,峰值波长为10.6微米。

热光通常具有较强的辐射强度,但光束质量较差。

激射光是通过反向性跃迁和产生受激辐射而产生的,并具有更窄的光谱线宽和更高的光束质量。

CO2激光器的光谱特性对其应用具有重要意义。

在医疗领域,CO2激光器可用
于手术切割、切割和焊接,其波长与组织的吸收特性相匹配,因此具有较高的手术精度和效果。

在工业和制造领域,CO2激光器主要用于材料加工,如切割、打孔和焊接。

其高功率和较强的穿透力使其能够处理各种材料,并具有高效率和精确性。

在科学研究领域,CO2激光器可以用于大气研究、光谱分析等,其波长范围广泛,能够覆盖多种分子光谱。

总之,CO2激光器的光谱特性主要由二氧化碳分子的能级结构决定,其光谱包含热光和激射光。

这些光谱特性使CO2激光器在医疗、工业和科研等领域具有广泛的应用前景。

随着科技的发展,相信CO2激光器在未来将会有更多的应用和突破。

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