激光器從運行上分為連續激光器和脈沖激光器。
從激光器的運行模式不難看出,脈沖激光器是一種非連續工作的激光器,它以脈沖形式發射光能量,而不是連續不斷的光束。每個脈沖具有較短的持續時間和較高的瞬時功率,這樣的設計使得脈沖激光器能夠在短時間內提供極高的能量密度,適用于需要精確控制能量釋放的應用場景。脈沖寬度通常小于0.25秒,且脈沖之間有固定的或可調節的時間間隔。
脈沖激光器作為非連續激光器,它到底是怎么工作的?
脈沖激光器的工作原理基于激光脈沖的產生和放大。
激光脈沖的產生和放大過程如下所示:
1. 激發過程:通過泵浦源(如電激勵、光激勵等)向激光介質(如摻雜的晶體、玻璃、光纖等)注入能量,使介質中的粒子(通常是原子或分子)被激發到較高能級。
2. 受激輻射:當處于激發態的粒子自發地或受到其他光子的刺激而躍遷回較低能級時,會釋放出與激發光子相同頻率、相位和方向的光子,這個過程稱為受激輻射,是激光產生的基礎。
3. Q開關技術:為了形成高強度的激光脈沖,脈沖激光器常常采用Q開關技術。Q開關在激光開始積累能量階段保持低Q值(即允許能量在激光介質中積累而不迅速釋放),當能量積累到一定程度后,迅速切換至高Q值狀態,使得累積的能量在極短時間內通過共振腔釋放,形成高能量密度的光脈沖。
4. 鎖模技術:另一種產生短脈沖的方法是鎖模技術,它通過控制多個縱模之間的相位關系,使得各縱模相干疊加,形成超短脈沖激光。
脈沖激光器的測試是一項比較綜合性的工作,脈沖激光器跟非連續激光器一樣,測試項目會涉及到多個性能指標和參數,脈沖激光器的測試主要包括光束質量、脈沖寬度、峰值功率、平均功率、重復頻率、脈沖能量等關鍵參數的測量。
常用的測試標準有國際電工委員會(IEC)和美國國家標準與技術研究院(NIST)制定的相關標準,以及各國根據自身需求制定的國家標準,如中國的GB系列標準。測試時通常會使用專業的光譜分析儀、光功率計、示波器、光束分析儀等儀器進行。
目前脈沖激光器種類很多,比如我們常見的固體激光器:如Nd:YAG(摻釹釔鋁石榴石)、紅寶石激光器等。光纖激光器:尤其是摻鐿光纖激光器,因其高效和緊湊的特點而廣泛應用氣體激光器:如CO2激光器、準分子激光器(如KrF、ArF)。飛秒/皮秒激光器:特別適合于超精細加工和科學研究,如生物組織的非線性成像、材料的冷加工等。
脈沖激光器的應用也非常廣泛, 例如激光切割、激光打標、激光焊接、激光鉆孔、激光表面處理等;醫療領域的眼科手術激光設備、皮膚治療激光設備、牙科手術激光設備等;測量與傳感領域,激光測距等;脈沖激光器在軍事領域也有應用,比如激光雷達(LIDAR)、定向能激光武器,都使用了脈沖激光器。
正是因為脈沖激光器應用在各行各業,對于脈沖激光器的檢測需要也在不斷增長,目前我司針對脈沖激光器的檢測服務主要包括脈沖激光器性能測試,脈沖激光器安全等級認證服務。
脈沖激光器性能測試包括了測試光束質量、脈沖寬度、峰值功率、平均功率、重復頻率、脈沖能量等參數,使用標準包括GB/T 26599.1;GB/T 13739;GB/T 15175等標準。
脈沖激光器安全等級認證則主要分為國內GB 7247.1標準,國際IEC 60825-1標準,美國FDA 21 CFR 1040.10標準等。
如果您有脈沖激光器需要檢測歡迎來電咨詢。
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