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1. 诞生背景
分子激光器的诞生,源于20世纪60年代的科学技术革命。那时,人们对光电子学的研究取得了重大突破,激光技术应运而生。分子激光器作为气体激光器的一种,其活性气体由分子而不是分离的原子或离子组成,这一特性使得分子激光器在激光输出波长、功率等方面具有更大的灵活性。
2. 相关理论或原理
分子激光器的工作原理基于激光的产生机制,即受激辐射。在电磁场的作用下,分子从基态跃迁到激发态,当电磁场消失后,分子会返回到基态,并释放出等于两个能级差的光子,这就是激光。其中,分子的跃迁过程可以用以下公式表示:
E=hv (E为能级差,h为普朗克常数,v为频率)
3. 重要参数指标
分子激光器的重要参数指标主要包括输出波长、功率、脉冲宽度、激光束质量等。其中,输出波长决定了激光的颜色和应用领域;功率决定了激光的能量大小;脉冲宽度决定了激光的持续时间;激光束质量则影响了激光的聚焦能力和传输距离。
4. 应用
分子激光器广泛应用于科研、医疗、工业等领域。如在科研领域,可用于光谱学研究;在医疗领域,可用于激光手术、激光治疗等;在工业领域,可用于激光切割、激光焊接等。
5. 分类
根据活性气体的不同,分子激光器可分为二氧化碳激光器、氮分子激光器、氨分子激光器等。其中,二氧化碳激光器是最常见的一种,其输出波长在红外区域,主要用于工业切割和焊接。
6. 未来发展趋势
随着科技的发展,分子激光器的应用领域将进一步拓宽。例如,在量子信息处理、生物医学成像等领域,分子激光器都有着广阔的应用前景。同时,人们也在不断探索新的活性气体,以实现更多种类、更高性能的分子激光器。
7. 相关产品及生产商
目前市场上的分子激光器产品主要由科研仪器公司如科磊(Coherent)、光谱物理(Spectra-Physics)等生产。其中,科磊的Gem系列二氧化碳激光器以其高稳定性和高输出功率受到广泛好评。