激光器原理

激光器除自由电子激光器外，各种激光器的基本工作原理均相同。产生激光的必不可少的条件是粒子数反转和增益大于损耗，所以装置中必不可少的组成部分有激励（或抽运）源、具有亚稳态能级的工作介质两个部分。激励是工作介质吸收外来能量后激发到激发态，为实现并维持粒子数反转创造条件。激励方式有光学激励、电激励、化学激励和核能激励等。工作介质具有亚稳能级是使受激辐射占主导地位，从而实现光放大。激光器中常见的组成部分还有谐振腔，但谐振腔（ 见光学谐振腔）并非必不可少的组成部分，谐振腔可使腔内的光子有一致的频率、相位和运行方向，从而使激光具有良好的方向性和相干性。而且，它可以很好地缩短工作物质的长度，还能通过改变谐振腔长度来调节所产生激光的模式（即选模），所以一般激光器都具有谐振腔。随着大功率激光器的技术突破和增材制造技术的成熟，预计未来激光器行业将持续快速增长。

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纳秒激光的结论

用大面积透射光栅谱仪观察了飞秒与纳秒激光作用下铝等离子体的发射谱，对两种情况下等离子体的温度、密度用线强度比的方法进行了测量，发现在飞秒下X射线发射以K壳层为主，等离子体的温度（500 eV），电子密度（3×1021/cm3）比纳秒情况（100 eV和2×1020/cm3）下要高，显示飞秒与纳秒下不同的作用机制；可以通过克尔介质的交叉相位调制效应使两个锁模激光器同步，腔内的两束脉冲在介质中相遇。对空间特性的分析，发现飞秒的激光等离子体的发射长度短，而且更靠近靶面。由于谱仪分辨率的限制，解谱时得到的谱线信息不完全而限制了对谱更多的重要信息的获取（例如高分辨率光谱和谱的时间特性）。因此需利用具有更高分辨率的谱仪，如条纹像机对飞秒与纳秒激光下的等离子体的特性做更深入的研究。

激光新应用--石材加工

近几年，随着国内激光技术的飞速发展，激光器生产制造工艺的不断成熟，激光器应用行业也愈加广泛，并逐渐走进了我们的生活。从起初的科研，到如今较为普遍的3C，再到客户定制的各类个性化产品，激光加工应用切切实实的来到了我们的日常生活中。 本篇我们来讲一讲有关激光在石材方面的应用。一直以来，比较普遍的石材加工方式有打磨、喷砂、雕刻，但是这些加工方式，经过多年的实践应用，都存在或多或少的缺点。比如耗费人工大、产品一致性不高、加工精细度不够等问题。近几年，随着激光打标机在玉石加工行业的应用探索，紫外激光打标机已经能有效的解决部分问题。而采用双透镜耦合，其主要优势就是可以分散公差，使得光路上的元件可以有更大的位移空间。

 比如：一、对于以往“喷砂”这道工艺极其耗费人力的问题。 激光打标工艺省去了刻字、贴纸、喷砂、去纸等工序。 二、对于“机械雕刻”工艺中容易产生裂纹的问题。 激光加工中的窄线宽、高峰值功率则能把裂纹控制在肉眼无法观察出的范围内。 三、对于“雕刻不能加工小尺寸图案”的问题。 激光雕刻机的窄线宽，高峰值功率也能很好的予以解决。 实例：搭配贝林低功率紫外激光器（LP106 5W-40KHZ）的打标机加工圆形黑玛瑙。激光器工作物质根据工作物质物态的不同可把所有的激光器分为以下几大类：①固体激光器（晶体和玻璃），这类激光器所采用的工作物质，是通过把能够产生受激辐射作用的金属离子掺入晶体或玻璃基质中构成发光中心而制成的。

为了追求加工速度，增加单位产能，盲目的提高平均功率是不可取的。玛瑙为黑色材质，对加工过程中产生的热量吸收较好，如果盲目增加平均功率，而不注意脉宽的压缩，只能使玛瑙吸收更多的热量，这样一会导致玛瑙表面开裂，二会使粉尘熔融粘在珠子表面，使材料报废。但是目前纳秒紫外脉冲激光器的脉宽基本是随着平均功率的增加而增大的，而且受限于目前的Q开关技术，纳秒激光器的脉宽窄也就在10ns以内。纳秒(ns)脉冲红外光纤激光器的多功能性是众所周知的，它们是大多数工业打标和雕刻应用的理想选择。