第三章氩离子激光器教案资料

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第三章氩离子激光器

第三章氩离子激光器
3. 电子温度 ➢ 电子温度变化与放电管管径和气压有关，是它
们乘积的函数。pD值较小时，电子温度较高，随pD值增大，电子温度下降，之后趋于平直；电子温度随放电电流密度的增大而升高。 ➢ 对常规Ar+激光器管内电子温度一般为3000K。
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激光器件原理与设计
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第三章氩离子激光器
➢ 这种激发过程并不要求“一步激发”那样高的电子能量，可以通过Ar+基态或其它中间能级达到高能级的激发。这种激发在Ar+激光器中对上能级的积累贡献较大，可占总积累数的30％-40％。
➢ 氩离子下能级3p44s的激发过程也是这三种，且激发概率相近。
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第三章氩离子激光器
三、工作特性与结构特点
➢ 由工作物质的能级特点和激发机理来决定 ➢ 氩离子激光器的工作能级是离子激发态，为了实现激发，
要求管内电子有很高的能量。根据正柱区的特性，气压越高，放电功率密度越大，热不稳定性增长所需要时间越短，氩离子激光器只能在较低气压低于(1.06×102Pa) 下工作。
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第三章氩离子激光器
➢ 形成粒子数反转条件：电子温度>3×104K时，4p能级的激发截面比4s大，只有在这种放电条件下，才有可能在 4p和4s能级间实现粒子数反转。
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第三章氩离子激光器
➢ 激光下能级4S粒子消激发主要通过辐射跃迁（72nm）先到达Ar+基态(3p5)， Ar+基态在管壁与电子复合或与空间电子复合，跃迁回氩原子基态，以管壁复合为主。

常用气体激光器讲解

3、一般连续输出几瓦到十几瓦，甚至上百瓦。
4、输出波长易被血红蛋白吸收，所以氩离子激光器对生物止血效果最好。在临床上主要用于外科手术，用它作“光刀” ，尤其是上、下消化道出血时，氩离子激光器可以利用光纤导人内镜进行止血等非手术治疗。目前它广泛用于眼科凝固、皮肤科、内科等综合治疗领域。
表氩离子激光的可见光光谱线
可见染料激光形成过程，经历了两次无辐射跃迁。
三、染料分子的三重态“陷阱”
能级图中的T1和T2是三重态。由于三重态T1较单态S1低，所以处在S1中的分子很容易无辐射地跃迁到T1上，又因为T1与S0之间不产生辐射跃迁，而且T1的寿命较长，约为10-4～10-3s，所以T1 态对于激发分子来说，相当于一个 “陷阱”。
采取两次电子碰撞将氩原子激发到 3p44P态要比直接碰撞、一次将氩原子激发到3p44P态的电子能量要小，后者只能在低气压放电中才有如此大的能量（35.5eV）。
由于3p44P 和 3p44S能级上有许多不同的电子态，所以氩离子激光输出由丰富的谱线。最强的谱线波长是488.0nm、 514.5nm。
准分子激光切削
制做角膜瓣角膜瓣复位
LASIK手术示意图
角膜微切器切割角膜
角膜瓣形成并翻转
角膜中间基质切削区准备
准分子激光切削角膜基质
角膜瓣复位
准分子激光角膜原位磨镶术完成
智慧型大小光斑技术:
三维主动眼球跟踪技术:
根据不同的个人数据，
除对眼球在XY轴运动进行追
系统自动调整光斑大小：踪外，还可以追踪眼球在Z轴的立
二、工作原理
通常情况下，基态的稀有气体原子化学性质稳定，因此呈两种气体混合状态（Rg+X）。但当它们受到激发时，如电子束的轰击或高压激励等，稀有气体原子就可能从基态跃迁到激发态，甚至被电离，这时很容易和另一个原子形成一个寿命极短的分子（RgX），这种处于激发态的分子称受激二聚物，简称准分子。

激光加工_03常用激光器

另外，二氧化碳的工作能级离基态近，激励阈值低，而且电子碰撞分子，把分子激发到工作能级的机率比较大。
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为了提高激光器的输出功率，二氧化碳激光器一般都加进氮（N2）、氦（He）、氙（Xe）等辅助气体和水蒸汽。
气体混合比对输出功率有很大影响，一般采用的比例是： CO2： N2：He：Xe：H2O=1：1.5~2：6~8：0.5： 0.1
¾He--在CO2+ N2的激光器中加入大量的He，可使输出功率提高5~10倍。它的作用是抽
空低能级。因为He的导热性好，使放电管内热量向管壁传递的速率提高，使激光介质冷
却，降低工作气体的温度，十分有利于提高激光器的输出功率。
¾Xe-在CO2+ N2+He的激光器中加进Xe，可使输出功率提高25~30%。Xe的作用是降低放
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调Q技术
• 在激光技术中，通常用Q值，即谐振腔的品质因素，来表示腔损耗的大小，其定义是
Q
=
2πγ
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⋅
腔内存贮能量每秒损耗能量
• 所谓调Q技术，就是通过一定的方法使谐振腔内的品质因素Q值按一定的规律变化。
调Q工作原理
• 当激励刚刚开始时，先使谐振腔内具有高损耗（低Q 值），激光器由于损耗高（即阈值高），而不能产生波长为的激光振荡。于是激光工作物质中的粒子反转数可以积累到很高的水平。然后在适当的时候，使腔内损耗突然降低到很低水平（高 Q值），阈值也随之突然降低。此时粒子反转数大大超过阈值，于是在极短时间内原来贮存的大部分粒子的能量转变为激光能量，在输出端有一个很强的波长为的激光巨脉冲输出
• 氙灯发出的光能在聚光器的作用下聚集在工作物质上，一般可将氙灯发出来的80%左右的光能集中在工作物质上。

新人教版选修3-4高中物理激光教案

（三）课堂小结教师活动：让学生概括总结本节的内容。请一个同学到黑板上总结，其他同学在笔记本上总结，然后请同学评价黑板上的小结内容。
学生活动：认真总结概括本节内容，并把自己这节课的体会写下来、比较黑板上的小结和自己的小结，看谁的更好，好在什么地方。点评：总结课堂内容，培养学生概括总结能力。教师要放开，让学生自己总结所学内容，允许内容的顺序不同，从而构建他们自己的知识框架。（四）作业：课本 P72 问题与练习。教学体会思维方法是解决问题的灵魂，是物理教学的根本；亲自实践参与知识的发现过程是培养学生能力的关键，离开了思维方法和实践活动，物理教学就成了无源之水、无本之木。学生素质的培养就成了镜中花，水中月。
激光
★新课标要求（一）知识与技能 1．了解激光产生的机理 . 2．通过阅读，收集整理相关资料，认识激光器的构成和常见激光器（二）过程与方法 1．通过课外阅读，收集整理有关激光应用的资料，培养加工处理信息的能力 . 2．通过对激光的特点及应用的学习，培养应用物理知识解决实际问题的能力 . （三）情感、态度与价值观通过对激光应用的学习，使学生感受到科学知识的无究力量，培养热爱科学的品质 ★教学重点激光产生的机理 ★教学难点激光产生的机理。 ★教学方法教师启发、引导，学生讨论、交流。 ★教学用具：投影片，多媒体辅助教学设备 ★课时安排 1 课时 ★教学过程（一）引入新课教师：我们已经学习了氢原子光谱，了解了有关物质发光的知识。对于普通的光源，如白炽灯，灯丝原子吸收了电流做功产生的热被激发到高能级，即处于激发态，处于高能级的原子是不稳定的，会自发地向更低能级跃迁，同时放出光子，这就是自发发射。经过一个或多个这样的过程，原子最终回到基态。在原子自发发射过程中，包含了各种频率的光，因此，这种普通光源发出的光不是相干光。今天我们就来学习一种不同于自发发射的光，这种光被称为激光。英文缩写为 Laser ，中文也常音译为“镭射” 。（二）进行新课 1．激光的产生机理（1）概念：激光准确内涵是“来自受激辐射的放大、增强的光” 。英文全称为 Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation 缩写为 Laser ，中文也常音译为“镭射” 。（2）产生机理：

氩离子激光器简介

首页氩离子激光器作者：许鑫杨皋·摘自：《防伪印刷》·第十九章印刷中常用的激光器时间:2001-11-17第二节氩离子激光器氩离子（Ar+）激光器是一种惰性气体离子激光器，是目前在可见光区域输出功率最高的一种连续工作的激光器。

一般输出功率为几瓦或几十瓦，在可见光区域可发射多条振荡谱线，其中以波长5 14.5nm（绿色）和488nm（蓝色）的最强，是目前激光制版印刷的重要光源之一。

一、氩离子激光器结构和激发机理1．氩离子激光器结构。

氩离子激光器由放电管、磁场和谐振腔组成。

其中最关键的部分是放电管。

氩离子激光器放电管的核心是放电毛细管，由于氩离子激光器的工作电流密度高达数百安／平方厘米，放电毛细管的管壁温度往往在1000℃以上。

因此需采用耐高温、导热性能好、气体清除速率低的材料制成，如采用石英管、氧化铍陶瓷管、分段石墨管等。

高纯质密石墨是目前广泛使用的一种放电毛细管材料。

由于石墨是良导体，为维持放电，石墨放电毛细管必须采用分段结构，段与段间彼此绝缘。

图19－9是一种分段石墨片结构的氩离子激光器的结构示意图。

其中，放电毛细管由分段石墨片组成，石墨片由两根直径约3.5mm的氧化铝陶瓷杆串起来，并用小石英环使其每片隔开，彼此绝缘。

整个组合体置于水冷套的石英管内，两端分别为提供电子发射的阴极和收集电子的石墨阳极，阴极选用钡钨材料。

此外，氩离子激光管内设有回气管，使放电管气压平衡，有助于激光输出。

图19－91－石墨阳极 2－石墨片 3－石英环 4－水冷套 5－放电毛细管 6－阴极 7－保热屏 8－加热灯丝9－布氏窗 10－磁场 11－贮气瓶 12－电磁真空充气阈 13－镇气瓶 14－波纹管 15－气压检测器在石墨管氩离子激光器中，管内的气体清除效应引起管内气压降低，使输出降低。

为了延长激光管的使用寿命，在激光管上常常配备有贮气和充气装置。

氩离子激光器的谐振腔由两个镀有多层介质膜的反射镜组成。

01-第三章作业题

第三章作业题学号姓名3-2、由氩离子激光器发出波长＝488nm 的蓝色平面光，垂直照射在一不透明屏的水平矩形孔上，此矩形孔尺寸为0.75mm0.25mm。

在位于矩形孔附近正透镜（f＝2.5m）焦平面处的屏上观察衍射图样。

试描绘所形成的中央最大值。

3-3、由于衍射效应的限制，人眼能分辨某汽车的两前灯时，人离汽车的最远距离l=?（假定两车灯相距1.22m，人眼瞳孔的直径为6mm，光波长为0.55m）3-4、借助于直径为2m 的反射式望远镜，将地球上的一束激光（λ＝600nm）聚焦在月球上某处。

如果月球距地球4×105km，忽略地球大气层的影响，试计算激光在月球上的光斑直径。

3-5、一准直的单色光束（＝600nm）垂直入射在直径为1.2cm、焦距为50cm 的会聚透镜上，试计算在该透镜焦平面上的衍射图样中心斑的角宽度和线宽度。

3-6、（1）显微镜用紫外光（λ＝275nm）照明比用可见光（λ＝550nm）照明的分辨本领约大多少倍?（2）它的物镜在空气中的数值孔径为0.9，用紫外光照明时能分辨的两条线之间的距离是多少?（3）用油浸系统（n＝1.6）时，这最小距离又是多少?3-7、一照相物镜的相对孔径为1：3.5，用λ＝546nm 的汞绿光照明。

问用分辨本领为500 线／mm 的底片来记录物镜的像是否合适?3-9、用波长=0.63m 的激光粗测一单缝缝宽。

若观察屏上衍射条纹左右两个第五级极小的距离是6.3cm，屏和缝的距离是5m，求缝宽。

3-10、今测得一细丝的夫琅禾费零级衍射条纹的宽度为1cm，已知入射光波长为0.63m，透镜的焦距为50cm，求细丝直径。

3-11、考察缝宽a＝8.8×10−3cm，双缝间隔d＝7.0×10−2cm，波长为0.6328µm 时的双缝衍射，在单缝衍射中央极大值两侧的两个极小值间，将出现多少个干涉极小值?若屏离开双缝457.2cm，计算条纹宽度。

气体激光器资料

➢
➢ He-Ne激光器是典型的四能级系统, 能级结构如图3所示。
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图3 He—Ne原子的部分能级图
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0.6328 m振荡是由跃迁 3S2 形2P4成的。上能级 3寿S2 命为10-7秒。下能级 2P寿4 命为 1.8×10-8秒, 比 3S2寿命短得多, 因而满足反转分布条件。
电极
He-Ne激光管的阳极一般用钨棒制成, 阴极多用电子发射率高和溅射率小的铝及其合金制成。
为了增加电子发射面积和减小阴极溅射, 一般都把阴极做成圆筒状, 然后用钨棒引到管外。
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谐振腔
He-Ne激光器由于增益低, 谐振腔一般采用平凹腔, 平面镜为输出镜, 透过率约1%～2 ％, 凹面镜为全反射镜。
➢ CO2激光器是振动—转动分子激光器的代表。它的工作气体是CO2,N2和He的混合物。原子里的电子保留在基态, 激光跃迁发生在CO2的不同振动态的两个转动能级之间。CO2激光器效率高,输出能量大,功率高。
谐振腔 Ar+激光器的谐振腔反射镜与He-Ne 激光器一样, 也是由玻璃多层介质膜构
202成4/9/6 。全反端的反射率在99.8％以上, 一36
图7 分段石墨结构氩离子激光器
1.石墨阳极 2.石墨片 3.石英环 4.水冷套 5.放电管 6.阴极 7. 保热屏 8. 加热灯丝 9.布氏窗 10.磁场11.储气瓶12.电磁真空充气阀13.镇气瓶14. 波纹管15.气压检测器
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0.6328 m与1.15 m振荡共同使用一个下能级, 因而也将发生谱线竞争。这两条谱线间的竞争较0.6328 m和3.39 m两条谱线间的竞争弱一些。

激光原理第三章习题

思考练习题31．腔长为0.5m 的氩离子激光器，发射中心频率0ν＝5.85⨯l014Hz ，荧光线宽ν∆＝6⨯l08 Hz ，问它可能存在几个纵模?相应的q 值为多少？ (设μ=1)答：Hz L cq 881035.0121032⨯=⨯⨯⨯==∆μν， 210310688=⨯⨯=∆∆=q n νν，则可能存在的纵模数有三个，它们对应的q 值分别为： 68141095.11031085.522⨯=⨯⨯=⨯=⇒=νμμνc L q L qc ，q ＋1=1950001，q －1＝19499992．He —Ne 激光器的中心频率0ν＝4.74×1014Hz ，荧光线宽ν∆＝1.5⨯l09Hz 。

今腔长L ＝lm ，问可能输出的纵模数为若干？为获得单纵模输出，腔长最长为多少？答：Hz L cq 88105.11121032⨯=⨯⨯⨯==∆μν，10105.1105.189=⨯⨯=∆∆=q n νν 即可能输出的纵模数为10个，要想获得单纵模输出，则：m c L Lcq 2.0105.1103298=⨯⨯=∆<∴=∆<∆νμμνν 故腔长最长不得大于m 2.0。

3．（1）试求出方形镜对称共焦腔镜面上30TEM 模的节线位置的表达式(腔长L 、光波波长λ、方形镜边长a )（2）这些节线是否等间距？答：（1）πλλπ43,02128)1()(0)(X F 213333323322L x x LxX X X e dX d eX H eX H X XX ±==⇒⎪⎪⎪⎭⎪⎪⎪⎬⎫=-=-==--）＝（（2）这些节距是等间距的4．连续工作的CO 2激光器输出功率为50W ，聚焦后的基模有效截面直径2w ＝50μm ，计算(1)每平方厘米平均功率(50W 为有效截面内的功率) (2)试与氩弧焊设备(104W ／cm 2)及氧乙炔焰(103W ／cm 2)比较，分别为它们的多少倍？答：（1）每平方厘米的平均功率为：26242/10546.2)1025(50W50cm W ⨯=⨯=-ππω（2）6.2541010546.246=⨯；是氩弧焊的6.254倍。

激光原理及应用3

第3章连续激光器的工作特性
• 3.1 均匀加宽介质激光器速率方程 • 3.1.1 四能级系统激光器单模运转速率方程
• 3.1.2 三能级系统激光器单模运转速率方程
• 3 • 3.2.1 振荡阈值条件
图3.2.1 介质增益曲线中增益阈值线
图3.4.1 非均匀加宽介质增益曲线大信号饱和现象
图3.4.2 非均匀加宽激光器的增益曲线和振荡模谱
• 3.4.2 蓝姆凹陷
• 3.4.3 非均匀加宽介质的模竞争
图3.4.3 多普勒加宽单模激光器输出功率随纵模频率的变化
图3.4.4 单频氦氖激光器蓝姆凹的典型实验结果
• 3.5 激光器输出特性 • 3.5.1 均匀加宽介质激光器单模运转
图3.5.5 多普勒加宽单模气体激光器介质增益曲线的双烧孔效应
图3.5.6 不同泵浦超阈度下多普勒加宽单模激光器输出功率随纵模频率的变化
• 3.5.3 单模激光器的线宽极限
• 3.3.3 频率牵引
• 一、均匀加宽介质激光器中的频率牵引
图3.3.4 激光器中频率牵引效应
图3.3.5 增益介质的增益和色散曲线
• 二、非均匀加宽跃迁谱线激光器的频率牵引
• 3.3.4 空间烧孔
图3.3.6 驻波腔中集居数密度反转沿轴向的空间烧孔
• 3.4 非均匀加宽介质激光器的多纵模振荡 • 3.4.1 多模振荡
• 3.2.2 四能级系统的阈值泵浦功率密度
• 3.2.3 三能级系统的阈值泵浦功率密度
• 3.3 均匀加宽介质激光器中的模竞争
• 3.3.1 起振纵模数目估计
图3.3.1 纵模数目
• 3.3.2 均匀加宽介质激光器中的单模振荡

3激光工作特性-3

v
q-2
q q+2

纵模个数与G()关系
也就是说，因为光在谐振腔中传播时，由于透射、散射、衍射等损耗，只有当增益大于损耗的频率，才能产生真实的振荡。
30、跳模现象：
2L 激光器中常会出现的一种现象。

qc
c / 2L
在气体激光器中，气体放电电流的变化可使和温度变化，由此引起光程的变化，最终导致v的漂移。
的波节数。
1、纵模的形成
2L=q （q=1，2，3 2L/ ）说明：激光器的腔长L确定后，只有某些波长的光波才能满足干涉加强的条件，这些光波的频率： qc c 2L v 此式为谐振腔中沿轴向传播的平面波的谐振条件，又称为驻波条件。
由此说明：谐振腔具有选频作用: 它从分子(原子)发出频带很宽的光波中，仅选出满足谐振条件的频率。
（1）满足驻波条件 qc （q=1，2，3， 2L/ ） 2L 也就是说谐振腔内能满足此条件的频率是很多的。
后面举例说明
由
G ( v ) n
A21c 2 8 2v 2
g(v )
q-1 q+1 q-2 G() q q+2
(2)、位于线型函数线宽之内的频率才能产生振荡，放大。频率值有可以有无限多个。但其强度不一定相同，由增益函数确定。谐振腔的的增益曲线如图
主要内容
一、激光的纵模
二、实现稳定振荡的条件 1、均匀加宽的纵模 2、非均匀加宽的纵模
3、频率牵引效应
§3-4 激光的纵模与频率特性激光器要获得稳定的输出，首先要在谐振腔中产生振荡，并形成稳定的光场分布，而光场的稳定分布就必须满足驻波条件。谐振腔为开放式光腔：两端有反射镜，侧面是

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激光器件原理与设计
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第三章氩离子激光器
三、工作特性与结构特点
➢ 由工作物质的能级特点和激发机理来决定 ➢ 氩离子激光器的工作能级是离子激发态，为了实现激发，
要求管内电子有很高的能量。根据正柱区的特性，气压越高，放电功率密度越大，热不稳定性增长所需要时间越短，氩离子激光器只能在较低气压低于(1.06×102Pa) 下工作。
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激光器件原理与设计
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第三章氩离子激光器
三、工作特性与结构特点 ➢ 管内气压低，单位体积中Ar原子数目减少。
为增加管内电离和激发过程，以保证足够激光上能级粒子，需要提高管内的电子密度， Ar+激光器采用弧光放电激励，管内的电流密度可高达100A/cm2—l000A/cm2。
第三章氩离子激光器
第三章氩离子激光器
➢ Ar+辐射跃迁发生在3p44p－ 3p44s 和 3p44s － 3p5 之间， 3p44p与3p5是禁戒的，激光谱线主要在 3p44p － 3p44s 之间产生，以 514.5nm （绿光） 488nm（蓝光）最强。
➢ 由于激光下能级寿命 (1.76×10 － 9s) 比上能级寿命 (8.72×10 － 9s) 短，使粒子数实现反转分布和连续输
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激光器件原理与设计
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第三章氩离子激光器
➢ 这种激发过程并不要求“一步激发”那样高的电子能量，可以通过Ar+基态或其它中间能级达到高能级的激发。这种激发在Ar+激光器中对上能级的积累贡献较大，可占总积累数的30％-40％。
➢ 氩离子下能级3p44s的激发过程也是这三种，且激发概率相近。
激光上能级3p44p上积累，实现激发。 ➢ Ar(3p6)→Ar+(3p5)→ Ar+(3p45s)或3p43d、 3p44d →Ar+(3p44p)
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激光器件原理与设计
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第三章氩离子激光器
Ar(3p6)+ē→Ar+(3p5) +e+e Ar+(3p5)+ē→Ar+(3p45s) +e Ar+(3p45s)→Ar+(3p44p)+hv
35.5 eV，说明这种激发过程对电子的能量要求很高 ( 大于 36eV) 。要产生这样高能量的电子只有在低气压脉冲放电中才能实现。这过程用于低气压短脉冲工作的氩离子激光器中。
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激光器件原理与设计
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第三章氩离子激光器
2. 二步激发：Ar原子经过两次激发而到达激光上能级。主要用于高气压、大电流的器件，以连续方式为主。 Ar(3p6) →Ar+(3p5)→ Ar+(3p44p)
出激光成为可能。
氩离子能级跃迁图
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激光器件原理与设计
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第三章氩离子激光器
二、Ar+的激发机理：电子碰撞激发。激发过程有三种形式。
1. 一步激发：直接将Ar原子激发到激发态。
➢ 3p6→3p44p ➢ Ar(3p6)+ē→Ar+(3p44p) +e+e ➢ 由图可知，激光上能级的能量为
1000A/cm2）。 4. 放电管径细（2～4mm）
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激光器件原理与设计
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第三章氩离子激光器
1.3.2 Ar+激光器的工作特性一、等离子体的参数：等离子体是激光器中光放大
的关键，它与器件的结构、放电方式和放电参数有着密切的关系。
1. 离子温度 ➢ Ar+激光器是大电流弧光放电器件。管内等离
由上式可以看到，离子的温度与气压关系不大。
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激光器件原理与设计
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第三章氩离子激光器
➢ 而对管径较大的Ar+激光器，离子温度则随气压的增大而下降。
原因：在管径较小时、离子主要与管壁碰撞，与气压无关；而管径较大时，离子不仅与管壁碰撞，还与空间气体碰撞，随气压增大，离子与气体发生碰撞机会增多，能量损失增加，故离子温度下降。
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第三章氩离子激光器
➢ 形成粒子数反转条件：电子温度>3×104K时，4p能级的激发截面比4s大，只有在这种放电条件下，才有可能在 4p和4s能级间实现粒子数反转。
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第三章氩离子激光器
➢ 激光下能级4S粒子消激发主要通过辐射跃迁（72nm）先到达Ar+基态(3p5)， Ar+基态在管壁与电子复合或与空间电子复合，跃迁回氩原子基态，以管壁复合为主。
➢ Ar(3p6)+ē→Ar+(3p5)+e+e
➢ Ar+(3p5)+ē→Ar+(3p44p)+e
➢ 由图可看出，二步激发对电子能量要求比上一过程低得多，只需16 eV～20 eV，这是氩离子激光器的主要激发过程。
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激光器件原理与设计
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第三章氩离子激光器
3. 级联（串级）激发: 该过程是Ar原子先被激发到3p45s、3p43d、 3p44d等高能态上，然后通过辐射跃迁在
子体的密度大、温度高，离子的温度比辉光放电中的离子温度高1~2个数量级。
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第三章氩离子激光器
➢ 对于小管径Ar+激光器，离子温度常用下面经验公式来估算：
Ti/300=1+1.8x10-2JD1/2
式中，Ti为离子的温度(K)；J为放电管内的电流密度(A/cm2)； D为放电管管径(mm)。
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激光器件原理与设计
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第三章氩离子激光器
2. 离子平均自由程：离子的平均自由程可由经验公式给出：
λi
6.65Ti p1 300
➢ 式中，p为管内气压(Pa)；Ti为离子温度(K)。
➢ 以某典型Ar+激光器离子的平均自由程为 6.85mm(管径2mm)。
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第三章氩离子激光器
三、工作特性与结构特点 ➢ 因Ar+激光下能级的弛豫依靠3p5 (离子基态)粒
子的管壁复合，所以它的放电管的管径一般较细约2~4mm。
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第三章氩离子激光器
三、工作特性与结构特点总结： 1. 电子必须有较高能量。 2. 工作气压较低（<1.06×102pa）。 3. 弧光Байду номын сангаас电激励，电流密度高（100A/cm2～

第三章氩离子激光器教案资料

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