二氧化碳激光作用原理?
用通俗一点的语言解释:二氧化碳激光器发出的光本质上是波长很短的电子脉冲,这些脉冲通过电场加速,被高压聚焦成很小的焦点,使该处的空气瞬间高温、高压并发生爆炸型反应,从而产生以光的形式向外传播的巨大能量。 由于这种能产生激光的材料很多,而且成本低、性能较好,所以它是我们现在使用的最广的一种激光器。但是它的缺点也很明显,就是方向性不好,散射很大。因此不能做很小很小的激光器件,否则很容易损坏。 现在有一种改进型的二氧化碳超短脉冲激光器,可以通过周期性地打开和关闭光源来克服上述问题,它可以做到比头发还细的线宽,非常适合做半导体光子集成方面的应用。
有兴趣的朋友可以看看这个视频,大概能对激光有一个直观的理解: 这个视频介绍了两种不同机制的激光:受激辐射激光(上)和原子发光激光(下)。大家看了以后应该可以发现,其实不管是哪种机制的激光,都是先把基态下的物质原子或分子振动能级激发到高能级,然后让它们自发地衰变成低能态,在这个过程中,一部分原子或分子将会保持在高能级不变,并以光子的形式向外界发射能量,而这些光子都具有相同的热量。
只要把基态的能量水平降低,让它低于某一个临界值,那么无论用什么方式把它提升起来,都有可能最终失去一部分原子的热量而以光子的形式向前传递,而这个过程就是在发出所谓的“激光”了。至于光是什么颜色,关键取决于它所涉及到原子或分子的电子能级。如果是在基态以下具有两个或更多能级的,通常是以红橙黄色的光为主;如果在基态以下只有单个能级的,通常是蓝紫色的光。