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激光器原理

激光器除自由電子激光器外，各種激光器的基本工作原理均相同。產生激光的必不可少的條件是粒子數反轉和增益大于損耗，所以裝置中必不可少的組成部分有激勵（或抽運）源、具有亞穩態能級的工作介質兩個部分。激勵是工作介質吸收外來能量后激發到激發態，為實現并維持粒子數反轉創造條件。國內激光器龍頭公司包括銳科激光（光纖激光器）、創鑫激光（光纖激光器）、杰普特（光纖激光器）、華日激光（超快激光器）。激勵方式有光學激勵、電激勵、化學激勵和核能激勵等。工作介質具有亞穩能級是使受激輻射占主導地位，從而實現光放大。激光器中常見的組成部分還有諧振腔，但諧振腔（ 見光學諧振腔）并非必不可少的組成部分，諧振腔可使腔內的光子有一致的頻率、相位和運行方向，從而使激光具有良好的方向性和相干性。而且，它可以很好地縮短工作物質的長度，還能通過改變諧振腔長度來調節所產生激光的模式（即選模），所以一般激光器都具有諧振腔。

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常用激光器種類及應用

染料激光器使用有機染料作為激光介質的激光，通常是一種液體溶液。相比氣體的和固態的激光介質，染料激光器通常可以用于更廣泛的波長范圍內。激光器方面，激光器單臺價格每年降幅超過20%，帶動激光裝備價格逐年下降超過10%。由于有寬闊的帶寬，使得它們特別適合于可調諧激光器和脈沖激光器。但由于其介質壽命短，輸出功率受限，基本被鈦藍寶石等波長可調的固體激光器取代。

半導體激光器是用半導體材料作為工作物質的激光器，激勵方式有電注入、電子束激勵和光泵浦三種形式。按照不同的用途，激光加工可分為激光切割、激光焊接、激光打標和激光雕刻等幾種。體積小，價格低，，使用壽命長，功耗低，可用于電子信息、激光打印、激光筆、光通信、激光電視、小型激光投影儀、電子信息、集成光學等領域，是實用較重要的一類激光器。

光纖激光器是指用摻稀土元素玻璃光纖作為增益介質的激光器，應用范圍非常廣泛，包括激光光纖通訊、激光空間遠距通訊、工業造船、汽車制造、激光雕刻激光打標激光切割、印刷制輥、金屬非金屬鉆孔／切割／焊接（銅焊、淬水、包層以及深度焊接）、大型基礎建設，作為其他激光器的泵浦源等等。由于有寬闊的帶寬，使得它們特別適合于可調諧激光器和脈沖激光器。

自由電子激光器是一類不同于傳統激光器的新型高功率相干輻射光源，它不需要氣體、液體或固體作為工作物質， 而是將高能電子束的動能直接轉換成相干輻射能．因此， 也可以認為自由電子激光器的工作物質就是自由電子。它具有高功率、率、波長的大范圍調諧和超短脈沖的時間結構等一系列優良特性，除了它， 還沒有一種激光器能同時具備這些特點。②氣體激光器，它們所采用的工作物質是氣體，并且根據氣體中真正產生受激發射作用之工作粒子性質的不同，而進一步區分為原子氣體激光器、離子氣體激光器、分子氣體激光器、準分子氣體激光器等。在物理學研究、激光聚變、光化學、光通訊等領域均有非常可觀的前景。

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激光器的概況

激光技術已從方方面面走進了人們的生活，但激光器種類繁多，其各自波長不同，特性不同，因此所應用的領域也不同。相信大多數人面對紛繁復雜的激光器種類，多少覺得有點頭疼。有源光纖作為增益介質，其難度與作用大于無源光纖，國產化率也在同比提高。因此，本文將各類型的激光器進行了匯總，為大家逐一講解各類激光器的特點及實際應用的情況。

按工作介質不同，激光器分為固體激光器、氣體激光器、染料激光器、半導體激光器、光纖激光器和自由電子激光器6種。其中固體激光器和氣體激光器還有很多細分種類。激光器--有望實現全產業鏈國產化以下內容由風啟科技為您提供，今天我們來分享激光器的相關內容，希望對同行業的朋友有所幫助。除自由電子激光器外，各種激光器的基本工作原理均相同，包括泵浦源、光學諧振腔和增益介質三部分。

激光器的溫度控制

激光器按照冷卻方式可以分為水冷式、風冷式、液氮冷卻式等等，冷卻方式的選擇往往是根據激光器的發熱量以及工作環境來確定的，水冷式激光器適用于發熱量較大、需要長期穩定工作的情形，風冷式散熱激光器適合發熱量小、對環境要求不太嚴苛的情形，液氮冷卻一般出現在激光晶體需要工作在極低溫度的情形，比如液氮冷卻的Yb:YAG激光器。根據工作物質和激光器運轉條件的不同，可以采取不同的激勵方式和激勵裝置，常見的有以下四種。