激光器原理与激光位移传感器
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更新于2024-08-21
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激光器的光振荡放大-激光位移传感器
激光器的光振荡放大是指激光器中的一种关键技术,通过光学共振腔和工作物质的结合,实现了激光的放大和输出。下面将对激光器的光振荡放大进行详细介绍。
一、激光的定义和基本特性
激光是指组成物质的原子中,有不同数量的粒子(电子)分布在不同的能级上,在高能级上的粒子受到某种光子的激发,会从高能级跳到(跃迁)到低能级上,这时将会辐射出与激发它的光相同性质的光。激光具有单色性、良好的相干性和良好的指向性。
二、激光器的光振荡放大
要想产生激光,单靠外界激发而得到的初级受激辐射是不行的。实际的激光器都是由一个粒子数反转的粒子系统(叫做工作物质)和一个光学共振腔组成。光学共振腔由两端为各种形状的曲面反射镜构成。
工作物质封装在有两个反射镜的封闭体中。当工作物质产生受激辐射时,受激辐射光在两反射镜之间作一定次数的往返反射,而每次返回时都经过建立了粒子数反转分布的工作物质,这样使受激辐射一次又一次地加强,如下图所示。这样几十次、几百次的往返,直至能获得单方向的强度非常集中的激光输出为止。
三、激光器的工作原理
激光器的工作原理可以分为两个部分:粒子数反转和光振荡放大。粒子数反转是指在工作物质中,使某一高能级的原子数多于低能级的原子数,从而形成粒子数反转分布。光振荡放大是指在光学共振腔中,受激辐射光经过多次往返反射,实现了激光的放大和输出。
四、激光器的类型
根据光学共振腔的形状和工作物质的种类,激光器可以分为多种类型,如气体激光器、固体激光器、半导体激光器等。每种类型的激光器都有其特点和应用领域。
五、激光器的应用
激光器的应用非常广泛,包括激光切割、激光焊接、激光医疗、激光通信等。激光器在这些领域中的应用,极大地提高了生产效率和产品质量。
六、激光位移传感器
激光位移传感器是一种基于激光器的传感器,用于测量物体的位移。该传感器通过测量激光的反射信号,来确定物体的位移。激光位移传感器广泛应用于机械工程、自动化控制等领域。
激光器的光振荡放大是激光器的核心技术之一,通过光学共振腔和工作物质的结合,实现了激光的放大和输出。激光器的应用非常广泛,包括激光切割、激光焊接、激光医疗、激光通信等领域。
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