激光原理ppt课件
合集下载
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
注：文本框可根据需求改变颜色、移动位置；文字可编辑
3 纯化学型 这种运转方式要比上述的原子态激励型更为先进
和实用。其特点是不需要外界各种能源，完全靠体 系本身的化学反应自由能来得到所需要的自由原子。 例如用NO＋F2燃烧解离来得到氟原子。然后,氟原子 与氢分子反应,获得激发态的粒子数反转而产生激光。
注：文本框可根据需求改变颜色、移动位置；文字可编辑
其泵浦源为化学反应所释放的能量。这类 激光器大部分以分子跃迁方式工作，典型波 长范围为近红外到中红外谱区。最主要的有 氟化氢和氟化氘两种装置。前者可以在2.6～ 3.3微米之间输出15条以上的谱线；后者则约 有25条谱线处于3.5～4.2微米之间。这两种 器件目前均可实现数兆瓦的输出。
注：文本框可根据需求改变颜色、移动位置；文字可编辑
3 电子跃迁化学激光器
利用化学反应释放的能量将激射介质泵到电子激发态， 并达到粒子数反转，然后受激发射产生激光。电子激发态 能量受到化学键能的限制，只有3～4电子伏。如果电子激 发态能量超过4电子伏，就必须借助于低能阶电子激发态 粒子与其他激发态粒子间的多次碰撞传能才可能达到高能 阶电子激发态,电子跃迁化学激光器的典型例子是氧- 碘 传能激光器。
化学激光器
注：文本框可根据需求改变颜色、移动位置；文字可编辑
1 原理
目录
2 工作方式
3 运转类型
4 器件分类
5 应用
注：文本框可根据需求改变颜色、移动位置；文字可编辑
1 原理
化学激光器是另一类特殊的 气体激光器，即是一类利用化 学反应释放的能量来实现工作 粒子数布居反转（简称粒子数 反转）的激光器。化学反应产 生的原子或分子往往处于激发 态，在特殊情况下，可能会有 足够数量的原子或分子被激发 到某个特定的能级，形成粒子 数反转，以致出现受激发射而 引起光放大作用。。
注：文本框可根据需求改变颜色、移动位置；文字可编辑
2 振转跃迁化学激光器
是利用元反应的分子产物或自由基产物的振动- 转 动能级上的粒子数反转，把反应释放的能量转化成为相 干辐射能的一类化学激光器。它是最早发现的一类化学 激光器。抽运反应有以下几种类型： ①在双分子反应中有利用氢原子提取分子中的卤素原子 或利用卤素原子提取分子中的氢原子的反应，还有利用 氧原子的氧化反应； ②在单分子反应中有自由基 -自由基重合反应、消去反 应、插入消去反应、加成消去反应、自由基-分子反应等 多种类型； ③在光化学反应中有光消去反应和光解离反应等。
注：文本框可根据需求改变颜色、移动位置；文字可编辑
化学激光器在工业中的应用
1 金属切割性能 2 金属焊接性能 3 核设施的退役和拆除 4 石油、天然气及矿业开采 5 太空垃圾的清除
注：文本框可根据需求改变颜色、移动位置；文字可编辑
谢谢观赏！
注：文本框可根据需求改变颜色、移动位置；文字可编辑
此课件下载可自行编辑修改，供参考！ 感谢您的支持，我们努力做得更好！
化学激光器最近的发展方向包括以数十兆瓦为目标 进一步增加连续器件的输出功率；努力提高氟化氢激光 的光束质量和亮度；并探索由氟化氢激光器获得1.3微米 左右短波长输出的可能性。
注：文本框可根据需求改变颜色、移动位置；文字可编辑
3 运转类型
1 光解离型 这类体系主要靠外界紫外线提供能量，被激励为激发 态分子 ，然后通过它本身的单分子解离反应,获得激 发态原子，并且实现粒子数反转而产生激光。
目前普遍采用的化学反应体系是用氢氧化钠、氯和过 氧化氢进行化学反应直接产生电子激发态氧。它是禁戒跃 迁态，实质上是一种贮能介质，必须将其能量传递给另一 个激射介质，才能进行激射
注：文本框可根据需求改变颜色、移动位置；文字可编辑
ห้องสมุดไป่ตู้
4 应用
化学激光器在军事领域的应用
1 美国“星球大战”计划和弹道导弹防御 计 2 机载激光武器计划 3 SBL研制计划 4 战术高能激光武器
2 原子态激励型 为了保证化学激励进行得足够快,使之不落后于碰撞弛豫 过程，必须利用自由原子（或自由基）参加的元反应作为 激光泵反应，这是此类体系的主要特点。它依靠外界电、 光、热等能源得到所需要的自由原子（氟、氢、氯或氧）； 然后，这些自由原子与第二种分子反应物发生元反应，获 得反应产物的粒子数反转而产生激光。
注：文本框可根据需求改变颜色、移动位置；文字可编辑
4 器件类型
按跃迁机理，化学激光器可分为三种。
1 纯转动化学激光器
它是利用分子的同一振动能级中的转动能级间的粒子 数反转，把转动能变成相干辐射能的一类化学激光器。这 种化学激光的输出波长大于10微米，最长可达数百微米。
目前流行的看法认为在转动能级间形成的粒子数反转 主要是由上振动能级到下振动能级之间的传能造成的。已 发现某些惰性气体原子或双原子分子特别有利于这种传能， 从而有利于实现纯转动化学激光。纯转动化学激光有可能 用作激光分离同位素的选择性激发能源。此外转动化学激 光的研究还可以提供传能的信息。
迄今唯一已知的利用电子跃迁的化学激 光器是氧碘激光器，它具有高达40%的能量转 换效率，而其1.3微米的输出波长则很容易在 大气中或光纤中传输。
注：文本框可根据需求改变颜色、移动位置；文字可编辑
2 工作方式
化学激光器有脉冲和连续两种工作方式。脉冲装置 首先于1965年发明，连续器件则于4年后问世。其中氟 化氢和氟化氘激光器由于可以获得非常高的连续功率输 出，其潜在军事应用很快引起人们的兴趣。
3 纯化学型 这种运转方式要比上述的原子态激励型更为先进
和实用。其特点是不需要外界各种能源，完全靠体 系本身的化学反应自由能来得到所需要的自由原子。 例如用NO＋F2燃烧解离来得到氟原子。然后,氟原子 与氢分子反应,获得激发态的粒子数反转而产生激光。
注：文本框可根据需求改变颜色、移动位置；文字可编辑
其泵浦源为化学反应所释放的能量。这类 激光器大部分以分子跃迁方式工作，典型波 长范围为近红外到中红外谱区。最主要的有 氟化氢和氟化氘两种装置。前者可以在2.6～ 3.3微米之间输出15条以上的谱线；后者则约 有25条谱线处于3.5～4.2微米之间。这两种 器件目前均可实现数兆瓦的输出。
注：文本框可根据需求改变颜色、移动位置；文字可编辑
3 电子跃迁化学激光器
利用化学反应释放的能量将激射介质泵到电子激发态， 并达到粒子数反转，然后受激发射产生激光。电子激发态 能量受到化学键能的限制，只有3～4电子伏。如果电子激 发态能量超过4电子伏，就必须借助于低能阶电子激发态 粒子与其他激发态粒子间的多次碰撞传能才可能达到高能 阶电子激发态,电子跃迁化学激光器的典型例子是氧- 碘 传能激光器。
化学激光器
注：文本框可根据需求改变颜色、移动位置；文字可编辑
1 原理
目录
2 工作方式
3 运转类型
4 器件分类
5 应用
注：文本框可根据需求改变颜色、移动位置；文字可编辑
1 原理
化学激光器是另一类特殊的 气体激光器，即是一类利用化 学反应释放的能量来实现工作 粒子数布居反转（简称粒子数 反转）的激光器。化学反应产 生的原子或分子往往处于激发 态，在特殊情况下，可能会有 足够数量的原子或分子被激发 到某个特定的能级，形成粒子 数反转，以致出现受激发射而 引起光放大作用。。
注：文本框可根据需求改变颜色、移动位置；文字可编辑
2 振转跃迁化学激光器
是利用元反应的分子产物或自由基产物的振动- 转 动能级上的粒子数反转，把反应释放的能量转化成为相 干辐射能的一类化学激光器。它是最早发现的一类化学 激光器。抽运反应有以下几种类型： ①在双分子反应中有利用氢原子提取分子中的卤素原子 或利用卤素原子提取分子中的氢原子的反应，还有利用 氧原子的氧化反应； ②在单分子反应中有自由基 -自由基重合反应、消去反 应、插入消去反应、加成消去反应、自由基-分子反应等 多种类型； ③在光化学反应中有光消去反应和光解离反应等。
注：文本框可根据需求改变颜色、移动位置；文字可编辑
化学激光器在工业中的应用
1 金属切割性能 2 金属焊接性能 3 核设施的退役和拆除 4 石油、天然气及矿业开采 5 太空垃圾的清除
注：文本框可根据需求改变颜色、移动位置；文字可编辑
谢谢观赏！
注：文本框可根据需求改变颜色、移动位置；文字可编辑
此课件下载可自行编辑修改，供参考！ 感谢您的支持，我们努力做得更好！
化学激光器最近的发展方向包括以数十兆瓦为目标 进一步增加连续器件的输出功率；努力提高氟化氢激光 的光束质量和亮度；并探索由氟化氢激光器获得1.3微米 左右短波长输出的可能性。
注：文本框可根据需求改变颜色、移动位置；文字可编辑
3 运转类型
1 光解离型 这类体系主要靠外界紫外线提供能量，被激励为激发 态分子 ，然后通过它本身的单分子解离反应,获得激 发态原子，并且实现粒子数反转而产生激光。
目前普遍采用的化学反应体系是用氢氧化钠、氯和过 氧化氢进行化学反应直接产生电子激发态氧。它是禁戒跃 迁态，实质上是一种贮能介质，必须将其能量传递给另一 个激射介质，才能进行激射
注：文本框可根据需求改变颜色、移动位置；文字可编辑
ห้องสมุดไป่ตู้
4 应用
化学激光器在军事领域的应用
1 美国“星球大战”计划和弹道导弹防御 计 2 机载激光武器计划 3 SBL研制计划 4 战术高能激光武器
2 原子态激励型 为了保证化学激励进行得足够快,使之不落后于碰撞弛豫 过程，必须利用自由原子（或自由基）参加的元反应作为 激光泵反应，这是此类体系的主要特点。它依靠外界电、 光、热等能源得到所需要的自由原子（氟、氢、氯或氧）； 然后，这些自由原子与第二种分子反应物发生元反应，获 得反应产物的粒子数反转而产生激光。
注：文本框可根据需求改变颜色、移动位置；文字可编辑
4 器件类型
按跃迁机理，化学激光器可分为三种。
1 纯转动化学激光器
它是利用分子的同一振动能级中的转动能级间的粒子 数反转，把转动能变成相干辐射能的一类化学激光器。这 种化学激光的输出波长大于10微米，最长可达数百微米。
目前流行的看法认为在转动能级间形成的粒子数反转 主要是由上振动能级到下振动能级之间的传能造成的。已 发现某些惰性气体原子或双原子分子特别有利于这种传能， 从而有利于实现纯转动化学激光。纯转动化学激光有可能 用作激光分离同位素的选择性激发能源。此外转动化学激 光的研究还可以提供传能的信息。
迄今唯一已知的利用电子跃迁的化学激 光器是氧碘激光器，它具有高达40%的能量转 换效率，而其1.3微米的输出波长则很容易在 大气中或光纤中传输。
注：文本框可根据需求改变颜色、移动位置；文字可编辑
2 工作方式
化学激光器有脉冲和连续两种工作方式。脉冲装置 首先于1965年发明，连续器件则于4年后问世。其中氟 化氢和氟化氘激光器由于可以获得非常高的连续功率输 出，其潜在军事应用很快引起人们的兴趣。