《氦氖激光器PPT優(yōu)秀課件》由會(huì)員分享,可在線閱讀,更多相關(guān)《氦氖激光器PPT優(yōu)秀課件(35頁珍藏版)》請?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。
1、12341.1 氣體放電基本原理 氣體放電粒子種類: 1)中性粒子 CO2, HeNe 2)帶電粒子 Ar+ 3)激發(fā)粒子 A 碰撞規(guī)律: 彈性碰撞 非彈性碰撞5高速電子基態(tài)原子低速電子激發(fā)態(tài)原子 e + A e + A+ + e (原子電離) 電子能量 激發(fā)能(電離能)1.3 共振能量轉(zhuǎn)移 A* + B A + B* +/- e 亞穩(wěn)態(tài)原子基態(tài)原子6圖中:D點(diǎn)以前,非自持放電 (D點(diǎn)為氣體放電的著火點(diǎn)) DE段: 輝光放電過渡區(qū) EF段: 正常輝光放電區(qū) FG段: 反常輝光放電區(qū) GH段: 弧光放電過渡區(qū) (G點(diǎn)為弧光著火電壓點(diǎn)) H點(diǎn)以后: 穩(wěn)定弧光放電區(qū)789電源和激光管封裝在一起普通氦
2、氖激光器1011電子碰撞激發(fā):(與共振轉(zhuǎn)移相比,此過程的激發(fā)速率要小得多)e + Ne e + Ne(2S)e + Ne e + Ne(3S)串級(jí)躍遷:Ne與電子碰撞被激發(fā)到更高能態(tài),然后再躍遷到2S和3S態(tài),此過程貢獻(xiàn)最小復(fù)合激發(fā): 先形成分子離子,再與電子碰撞獲得激發(fā)態(tài)Ne分子123330413nnKnnKndtdn2.4.1穩(wěn)態(tài)時(shí),dn3/dt0,由上式有30413/1KnnKnn同理,He(21S0)能級(jí)上的粒子數(shù)密度n4的速率方程為:)(4440404AnSnnSnndtdnee穩(wěn)態(tài)后,dn4/dt0,由2.4.3可得)/(40404ASnSnnnee2.4.22.4.32.4.4n
3、0:He基態(tài)(11S0)上的粒子數(shù)密度n1:Ne基態(tài)(11S0)上的粒子數(shù)密度n2:Ne(2P4)能級(jí)上的粒子數(shù)密度n3:Ne(3S2)能級(jí)上的粒子數(shù)密度n4:He(21S0)能級(jí)上的粒子數(shù)密度K: 轉(zhuǎn)移速率常數(shù) Ne(3S2)的粒子數(shù)馳豫到其他能級(jí)的馳豫時(shí)間ne: 電子密度S04: He基態(tài)(11S0)到He(21S0)的電子激發(fā)速率常數(shù)A:衰減幾率S4: 消激發(fā)速率常數(shù)S02:電子激發(fā)速率常數(shù)A: 自發(fā)輻射幾率313)(/1(43004013ASnKnSnnKnnee同樣,Ne的2P4能級(jí)的粒子密度n2的速率方程為AnSnnSnndtdnee2220212穩(wěn)態(tài)后,dn2/dt0,得)/(2
4、0212ASnSnnnee因自發(fā)輻射幾率A很大,故上式可變?yōu)椋篈Snnne/02122.4.52.4.62.4.72.4.8根據(jù)2.4.5和2.4.8兩式,就可以分析粒子反轉(zhuǎn)數(shù)n與放電條件的關(guān)系143)/(213AiKiKniKn32其中)/1/(3004011KnSnKnKK42SKKASnKK/0213粒子數(shù)密度與放電電流的關(guān)系圖1516dgndnD),()(0000n0),(0Dg2ln2/ )(42/100)2ln(2),(DegDD02/17)(1016. 7MTDD017dgnIIchBIdGDsHHH),()1 ()2()()2(2),(0022021HIdxxeIIGIGdIG
5、xsi2200)(11)(),(),(2Dx)(2ln20D)(2ln20DHsII)/(12ln002102ln2)0(nchBGDi18)(iW)(1)(),(00iWIIGIGRsi19)ln(21),(21RRlaIGTTRR)1ln()ln(21aleaalc21220TalIGc),(2210ATIP0ITalGcm/20I222324252627CVZ)(002829a c fb橫向賽曼效應(yīng)穩(wěn)頻的裝置方塊圖:450檢偏器光電接收放大fbv轉(zhuǎn)換伺服系統(tǒng)壓電陶瓷PZT30311/4波片450檢偏器前置放大器f檢偏器fv變換器差分放大器壓電陶瓷324/1)11()(2/1LLR/333435alaGTopt02