激励抽运系统
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激励抽运系统是指为使激光工作物质实现并维持粒子数反转而提供能量来源的机构或装置。
根据工作物质和激光器运转条件的不同,可以采取不同的激励方式和激励装置,常见的有以下四种。
①光学激励(光泵)。
是利用外界光源发出的光来辐照工作物质以实现粒子数反转激光器的,整个激励装置,通常是由气体放电光源和聚光器组成,这种激励方式也称作灯泵浦。
②气体放电激励。
是利用在气体工作物质内发生的气体放电过程来实现粒子数反转的,小功率纳秒脉冲激光器,整个激励装置通常由放电电极和放电电源组成。
③化学激励。
是利用在工作物质内部发生的化学反应过程来实现粒子数反转的,通常要求有适当的化学反应物和相应的引发措施。
④核能激励。
是利用小型核裂变反应所产生的裂变碎片、高能粒子来激励工作物质并实现粒子数反转的。
激光器的温度控制
激光器按照冷却方式可以分为水冷式、风冷式、液氮冷却式等等,纳秒脉冲激光器,冷却方式的选择往往是根据激光器的发热量以及工作环境来确定的,水冷式激光器适用于发热量较大、需要长期稳定工作的情形,风冷式散热激光器适合发热量小、对环境要求不太严苛的情形,液氮冷却一般出现在激光晶体需要工作在极低温度的情形,比如液氮冷却的Yb:YAG激光器。
激光器的未来发展
全球激光器市场规模较大,纳秒脉冲激光器多少钱,且呈现稳步上升趋势。
StrategiesUnlimited发布的数据显示,2018年全球激光器市场规模约达137.5亿美元,同比增长5.8%,近十年复合增速达11.1%。
根据前瞻产业研究院的数据,2018年我国激光产业市场规模达1440亿元,同比增长22.14%。
其中,激光元器件市场规模为288亿元,同比增长22.03%,激光应用市场规模为547亿元,同比增长22.1%,激光设备市场规模为605亿元,同比增长22.22%。
预计2021年总体市场规模将达到2489亿元,未来三年复合增速达20%。
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。
典型的激光器,由激光工作物质(发出能量)、泵浦源(提升能量)、光学谐振腔(传播能量)等部分组成。
泵浦源为激光器的光源,谐振腔为泵浦光源与增益介质之间的回路,小型纳秒脉冲激光器,增益介质指可将光放大的工作物质。
激光器有多种分类方法,其中常用的分类方法有四种:工作物质:可分为气体、固体、液体(染料)、半导体、准分子等;能量输出波形(工作方式):可分为连续激光器、脉冲激光器、和准连续激光器,脉冲激光器可进一步分为毫秒激光器、微秒激光器、纳秒机关器、皮秒激光器、阿秒激光器等;输出波长(颜色):可分为紫外激光器、红外激光器、可见光激光器等;功率大小:可分为低功率激光器(<100w)、中功率激光器(100w-1500w)、高功率激光器(>1500w)。
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