《激光晶体》PPT课件.ppt
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1、4、激光晶体、激光晶体4.1 固体激光器工作物固体激光器工作物质质的性的性质质4.2 红红宝石激光晶体宝石激光晶体4.3 Nd:YAG激光晶体激光晶体 4、激光晶体、激光晶体掌握固体激光器工作物质组成和各组分的特点;掌握常用的激光晶体的吸收光谱和荧光辐射光谱;4.1 固体激光器工作物质的性质第一台激光器:(693.4nm)1960年,梅曼。通用公司用于航空拍摄的螺旋形闪光灯,红宝石直径1CM,长2CM,端面镀银,其中一面留有小孔。结构:灯、棒、腔。4.1 固体激光器工作物质的性质4.1 固体激光器工作物质的性质一.工作物质在激光器中的作用:l吸收泵浦源的能量,形成粒子数反转;l受激辐射。4.1
2、 固体激光器工作物质的性质红宝石激光器工作物质的组成:掺铬Cr的Al2O3,其中 基质材料Al2O3 刚玉 激活离子 Cr 离子 (Cr2O3重量比 0.05%)4.1 固体激光器工作物质的性质二、工作物质的组成:基质:为激活离子提供载体;激活剂(发光中心):产生受激辐射。三、激活剂的特点:1、在光源辐射区有较强的吸收,而在发射波段上无吸收;2、要有较强的荧光辐射,高的量子效率(发射的光子数/吸收的光子数)。4.1 固体激光器工作物质的性质 荧光是一种光致发光的冷发光现象。当某种物质经某种波长的入射光(通常是紫外线或X射线)照射,吸收光能后进入激发态,然后跃迁回基态,并发射光子。ZnS、CaS
3、 另一种光致发光现象:磷光(余辉时间长)日光灯中的荧光辐射:灯管中有氩气和少量的水银蒸汽;放电时,水银原子吸收电子撞击的能量,激发到不稳定的激发态,当跃迁到基态时,辐射254nm的紫外光;灯管壁上涂有荧光物质,该物质在紫外线的照射下,辐射光谱很宽的电磁波,在可见光波段。X光的探测和成像四、基质的特点:透明稳定性好熔点高膨胀系数小热导率高机械强度高4.1 固体激光器工作物质的性质五、基质的分类:晶体 玻璃 陶瓷目前最常用的是金属氧化物和氟化物。氧化物:稳定、熔点高,制造困难氟化物:稳定性差、熔点低、制造简单六.激活离子的分类(元素周期表中的位置):过渡金属离子:最外层和次外层的部分电子都可以作为
4、价电子,可形成多种价态的正离子。Cr 稀土金属离子:Nd稀土元素:17个。1、原子最外层都是s2结构,都是活泼金属;2、次外层具有nd01ns2np6结构,3价稀土离子均具有ns2np6稳定结构;3、从铈到镥,电子开始填充在倒数第三层的4f轨道上。使得从镧到镥,最外层和次外层电子结构基本相同,只是倒数第三层上4f电子数不同。因此镧系元素尤其是镧系元素的化合物的物理性质和化学性质表现出极大的相似性和一定程度的有规律的变化趋势。4.2红宝石晶体一、红宝石晶体组成:一、红宝石晶体组成:化学式:化学式:Cr3+:Al203;激活离子:激活离子:Cr3+;基质:刚玉晶体基质:刚玉晶体(化学成分是化学成分
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