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2.第二章 激光器的工作原理

2.第二章 激光器的工作原理
2.第二章 激光器的工作原理

激光器激励原理

激光器激励原理 —固体激光器 1311310黄汉青 1311343张旭日辅导老师:

摘要:固体激光器目前是用最广泛的激光器之一,它有着一些非常突出的优点。介绍固体激光器的工作原理及应用,更能够加深对其的了解。本论文先从基本原理和结构介绍固体激光器,接着介绍一些典型的固体激光器,最后介绍其在军事国防、工业技术、医疗美容等三个方面的应用及未来的发展方向。 关键词:固体激光器基本原理基本结构应用 1引用 世界上第一台激光器—红宝石激光器(固体激光器)于1960年7月诞生了,距今已有整整五十年了。在这五十年时间里固体激光的发展与应用研究有了极大的飞跃,并且对人类社会产生了巨大的影响。 固体激光器从其诞生开始至今,一直是备受关注。其输出能量大,峰值功率高,结构紧凑牢固耐用,因此在各方面都得到了广泛的用途,其价值不言而喻。正是由于这些突出的特点,其在工业、国防、医疗、科研等方面得到了广泛的应用,给我们的现实生活带了许多便利。 未来的固体激光器将朝着以下几个方向发展: a)高功率及高能量 b)超短脉冲激光 c)高便携性 d)低成本高质量 现在,激光应用已经遍及光学、医学、原子能、天文、地理、海洋等领域,它标志着新技术革命的发展。诚然,如果将激光发展的历史与电子学及航空发展的历史相比,你不得不意识到现在还是激光发展的早期阶段,更令人激动的美好前景将要来到。 2激光与激光器

2.1激光 2.1.1激光(LASER) 激光的英文名——LASER,是英语词组Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation(受激辐射的光放大)的缩写[1]。2.1.2产生激光的条件 产生激光有三个必要的条件[2]: 1)有提供放大作用的增益介质作为激光工作物质,其激活粒子(原子、分子或离子)有适合于产生受激辐射的能级结构; 2)有外界激励源,将下能级的粒子抽运到上能级,使激光上下能级之间产生粒子数反转; 3)有光学谐振腔,增长激活介质的工作长度,控制光束的传播方向,选择被放大的受激辐射光频率以提高单色性。 3固体激光器 3.1工作原理和基本结构 在固体激光器中,由泵浦系统辐射的光能,经过聚焦腔,使在固体工作物质中的激活粒子能够有效的吸收光能,让工作物质中形成粒子数反转,通过谐振腔,从而输出激光。 如图1所示,固体激光器的基本结构(有部分结构没有画出)。固体激光器主要由工作物质、泵浦系统、聚光系统、光学谐振腔及冷却与滤光系统等五个部分组成[4]。

路由器的工作原理

路由器的工作原理 路由器的是实现网络互连,在不同网络之间转发数据单元的重要网络设备。路由器主要工作在OSI参考模型的第三层(网络层),路由器的主要任务就是为经过路由器的每个数据帧寻找一条最佳传输路径,并将该数据有效地传送到目的站点。为了完成这项工作,在路由器中保存着各种传输路径的相关数据——路由表(Routing Table),供路由选择时使用。由此可见,选择最佳路径的策略即路由算法是路由器的关键所在。因此,当路由器接收到来自一个网络接口的数据包时,首先根据其中所含的目的地址查询路由表,决定转发路径(转发接口和下一跳地址),然后从ARP缓存中调出下一跳地址的MAC地址,将路由器自己的MAC 地址作为源MAC,下一跳地址的MAC作为目的MAC,封装成帧头,同时IP数据包头的TTL(Time To Live)也开始减数,最后将数据发送至转发端口,按顺序等待,传送到输出链路上去。在这个过程中,路由器被认为了执行两个最重要的基本功能:路由功能与交换功能。 路由功能 路由功能是指路由器通过运行动态路由协议或其他方法来学习和维护网络拓扑结构,建立,查询和维护路由表。 路由表里则保存着路由器进行路由选择时所需的关键信息,包含了目的地址、目的地址的掩码、下一跳地址、转发端口、路由信息来源、路由优先级、度量值(metric)等。 路由信息可通过多种协议的学习而来,其来源方式可分为直连路由、静态路由、缺省路由和动态路由。一个路由器上可以同时运行多个不同的路由协议,每个路由协议都会根据自己的选路算法计算出到达目的网络的最佳路径,但是由于选路算法不同,不同的路由协议对某一个特定的目的网络可能选择的最佳路径不同。此时路由器根据路由优先级(决定了来自不同路由来源的路由信息的优先权)选择将具有最高路由优先级(数值最小)的路由协议计算出的最佳路径放置在路由表中,作为到达这个目的网络的转发路径。(优先级顺序:直连路由>静态路由>动态路由(OSPF>RIP)) 而对于一个特定的路由协议,可以发现到达目的网络的所有路径,根据选路

CO2激光器原理及应用

目录 摘要 (1) 关键词 (1) Abstract (1) Keywords (1) 1引言 (2) 2激光 (2) 2.1激光产生的三个条件 (3) 2.2激光的特点 (3) 2.3激光器 (3) 3 CO2激光器的原理 (5) 3.1 CO2激光器的基本结构 (5) 3.2 CO2激光器基本工作原理 (7) 3.3 CO2激光器的优缺点 (8) 4 CO2激光器的应用 (9) 4.1军事上的应用 (9) 4.2医疗上的应用 (10) 4.3工业上的应用 (12) 5 CO2激光器的研究现状与发展前景 (14) 5.1 CO2激光器的研究现状 (14) 5.2 CO2激光器的发展前景 (15) 6 结束语 (17) 参考文献 (19) 致谢 (20)

摘要:本文从引言出发介绍了CO2激光技术的基本情况,简单介绍了激光和激光器的一些特点,重点介绍了气体激光器中的CO2激光器的相关应用,目前CO2激光器是用最广泛的激光器之一,它有着一些非常突出的高功率、高质量等优点。论文首先介绍了应用型CO2激光器的基本结构和工作原理,着重介绍了应用型CO2激光器在军事、医疗和工业三个主要领域的应用,最后介绍应用型CO2激光器的研究前景和现状。通过这些介绍使得人们能够加深对CO2激光器的了解和认识。 关键词: CO2激光器;基本原理;基本结构;应用; Abstract: This departure from the introduction of CO2 laser technology, introduced the basic situation, briefly introduced some of the characteristics of laser and laser to highlight the CO 2gas laser in laser-related applications, the current CO 2 laser was one of the most extensive laser, it had some very prominent high-power, high quality and so on. Paper introduced the application of CO 2 laser-type basic structure and working principle, focusing on the application type CO 2 laser in the military, medical and industrial application of the three main areas, Finally, applied research prospects for CO 2 laser and status. Through these presentations allowed people to deepen their knowledge and understanding of CO s lasers. Keywords:CO2Laser Basic Principle Basic Structure Application

半导体激光器工作原理及主要参数

半导体激光器工作原理及主要参数 OFweek激光网讯:半导体激光器又称为激光二极管(LD,Laser Diode),是采用半导体材料作为工作物质而产生受激发射的一类激光器。常用材料有砷化镓(GaAs)、硫化镉(CdS)、磷化铟(InP)、硫化锌(ZnS)。激励方式有电注入、电子束激励和光泵浦激励三种形式。半导体激光器件,一般可分为同质结、单异质结、双异质结。同质结激光器和单异质结激光器室温时多为脉冲器件,而双异质结激光器室温时可实现连续工作。半导体激光器的优点在于体积小、重量轻、运转可靠、能耗低、效率高、寿命长、高速调制,因此半导体激光器在激光通信、光存储、光陀螺、激光打印、激光医疗、激光测距、激光雷达、自动控制、检测仪器等领域得到了广泛的应用。 半导体激光器工作原理是:通过一定的激励方式,在半导体物质的能带(导带与价带)之间,或者半导体物质的能带与杂质(受主或施主)能级之间,实现非平衡载流子的粒子数反转,当处于粒子数反转状态的大量电子与空穴复合时便产生受激发射作用。半导体激光器的激励方式主要有三种:电注入式、电子束激励式和光泵浦激励式。电注入式半导体激光器一般是由GaAS(砷化镓)、InAS(砷化铟)、Insb(锑化铟)等材料制成的半导体面结型二极管,沿正向偏压注入电流进行激励,在结平面区域产生受激发射。电子束激励式半导体激光器一般用N型或者P型半导体单晶(PbS、CdS、ZhO等)作为工作物质,通过由外 部注入高能电子束进行激励。光泵浦激励式半导体激光器一般用N型或P型半导体单晶(GaAS、InAs、InSb等)作为工作物质,以其它激光器发出的激光作光泵激励。 目前在半导体激光器件中,性能较好、应用较广的是:具有双异质结构的电注入式GaAs 二极管半导体激光器。 半导体光电器件的工作波长与半导体材料的种类有关。半导体材料中存在着导带和价带,导带上面可以让电子自由运动,而价带下面可以让空穴自由运动,导带和价带之间隔着一条禁带,当电子吸收了光的能量从价带跳跃到导带中去时就把光的能量变成了电,而带有电能的电子从导带跳回价带,又可以把电的能量变成光,这时材料禁带的宽度就决定了光电器件的工作波长。 小功率半导体激光器(信息型激光器),主要用于信息技术领域,例如用于光纤通信及光交换系统的分布反馈和动态单模激光器(DFB-LD)、窄线宽可调谐激光器、用于光盘等信息处理领域的可见光波长激光器(405nm、532nm、635nm、650nm、670nm)。这些 器件的特征是:单频窄线宽、高速率、可调谐、短波长、光电单片集成化等。 大功率半导体激光器(功率型激光器),主要用于泵浦源、激光加工系统、印刷行业、生物医疗等领域。 半导体激光器主要参数: 波长nm:激光器工作波长,例如405nm、532nm、635nm、650nm、670nm、690nm、780nm、810nm、860nm、980nm。 阈值电流Ith:激光二极管开始产生激光振荡的电流,对小功率激光器而言其值约在数 十毫安。

常用激光器简介

几种常用激光器的概述 一、CO2激光器 1、背景 气体激光技术自61年问世以来,发展极为迅速,受到许多国家的极大重视。特别是近两年,以二氧化碳为主体工作物质的分子气体激光器的进展更为神速,已成为气体激光器中最有发展前途的器件。 二氧化碳分子气体激光器不仅工作波长(10.6微米)在大气“窗口”,而且它正向连续波大功率和高效率器件迈进。1961年,Pola-nyi指出了分子的受激振动能级之间获得粒子反转的可能性。在1964年1月美国贝尔电话实验室的C.K.N.Pate 研制出第一支二氧化碳分子气体激光器,输出功率仅为1毫瓦,其效率为0.01%。不到两年,现在该类器件的连续波输出功率高达1200瓦,其效率为17 %,电源激励脉冲输出功率为825瓦,采用Q开关技术已获得50千瓦的脉冲功率输出。最近,有人认为,进一步提高现有的工艺水平,近期可以达到几千瓦的连续波功率输出和30~40% 的效率。 2、工作原理 CO2激光器中,主要的工作物质由CO?,氮气,氦气三种气体组成。其中CO?是产生激光辐射的气体、氮气及氦气为辅助性气体。加入其中的氦,可以加速010能级热弛预过程,因此有利于激光能级100及020的抽空。氮气加入主要在CO?激光器中起能量传递作用,为CO?激光上能级粒子数的积累与大功率高效率的激光输出起到强有力的作用。CO?分子激光跃迁能级图CO?激光器的激发条件:放电管中,通常输入几十mA或几百mA的直流电流。放电时,放电管中的混合气体内的氮分子由于受到电子的撞击而被激发起来。这时受到激发的氮分子便和CO?分子发生碰撞,N2分子把自己的能量传递给CO2分子,CO?分子从低能级跃迁到高能级上形成粒子数反转发出激光。 3、特点 二氧化碳分子气体激光器不但具有一般气体激光器的高度相干性和频率稳定性的特点,而且还具有另外三个独有的特点: (1)工作波长处于大气“窗口”,可用于多路远距离通讯和红外雷达。 (2)大功率和高效率( 目前,氩离子激光器最高连续波输出功率为100瓦,其效率为0.17 %,原子激光器的连续波输出功率一般为毫瓦极,其效率约为0.1%,而二氧化碳分子激光器连续波输出功率高达1200瓦,其效率为17%)。 (3)结构简单,使用一般工业气体,操作简单,价格低廉。由此可见,随着研究工作的进展、新技术的使用,输出功率和效率会不断提高,寿命也会不断增长,将会出现一系列新颖的应用。例如大气和宇宙通讯、相干探测和导航、超外

路由器的工作原理及性能指标

路由器的工作原理及性能 路由器是一种典型的网络层设备。它是两个局域网之间接帧传输数据,在O SI/RM之中被称之为中介系统,完成网络层中继或第三层中继的任务。路由器负责在两个局域网的网络层间接帧传输数据,转发帧时需要改变帧中的地址。它在OSI/RM中的位置如图1所示。 一、原理与作用 路由器(Router)是用于连接多个逻辑上分开的网络,所谓逻辑网络是代表一个单独的网络或者一个子网。当数据从一个子网传输到另一个子网时,可通过路由器来完成。因此,路由器具有判断网络地址和选择路径的功能,它能在多网络互联环境中,建立灵活的连接,可用完全不同的数据分组和介质访问方法连接各种子网,路由器只接受源站或其他路由器的信息,属网络层的一种互联设备。它不关心各子网使用的硬件设备,但要求运行与网络层协议相一致的软件。路由器分本地路由器和远程路由器,本地路由器是用来连接网络传输介质的,如光纤、同轴电缆、双绞线;远程路由器是用来连接远程传输介质,并要求相应的设备,如电话线要配调制解调器,无线要通过无线接收机、发射机。 一般说来,异种网络互联与多个子网互联都应采用路由器来完成。 路由器的主要工作就是为经过路由器的每个数据帧寻找一条最佳传输路径,并将该数据有效地传送到目的站点。由此可见,选择最佳路径的策略即路由算法是路由器的关键所在。为了完成这项工作,在路由器中保存着各种传输路径的相

关数据——路径表(Routing Table),供路由选择;时使用。路径表中保存着子网的标志信息、网上路由器的个数和下一个路由器的名字等内容。路径表可以是由系统管理员固定设置好的,也可以由系统动态修改,可以由路由器自动调整,也可以由主机控制。 1.静态路径表 由系统管理员事先设置好固定的路径表称之为静态(static)路径表,一般是在系统安装时就根据网络的配置情况预先设定的,它不会随未来网络结构的改变而改变。 2.动态路径表 动态(Dynamic)路径表是路由器根据网络系统的运行情况而自动调整的路径表。路由器根据路由选择协议(Routing Protocol)提供的功能,自动学习和记忆网络运行情况,在需要时自动计算数据传输的最佳路径。 二、路由器的优缺点 1.优点 适用于大规模的网络; 复杂的网络拓扑结构,负载共享和最优路径; 能更好地处理多媒体; 安全性高; 隔离不需要的通信量; 节省局域网的频宽; 减少主机负担。 2.缺点 它不支持非路由协议; 安装复杂; 价格高。 三、路由器的功能 (1)在网络间截获发送到远地网段的报文,起转发的作用。 (2)选择最合理的路由,引导通信。为了实现这一功能,路由器要按照某种路由通信协议,查找路由表,路由表中列出整个互联网络中包含的各个节点,以及节点间的路径情况和与它们相联系的传输费用。如果到特定的节点有一条以上路径,则基于预先确定的准则选择最优(最经济)的路径。由于各种网络段和其相互连接情况可能发生变化,因此路由情况的信息需要及时更新,这是由所使用的路由信息协议规定的定时更新或者按变化情况更新来完成。网络中的每个路由器按照这一规则动态地更新它所保持的路由表,以便保持有效的路由信息。 (3)路由器在转发报文的过程中,为了便于在网络间传送报文,按照预定的规则把大的数据包分解成适当大小的数据包,到达目的地后再把分解的数据包

2020年常用激光器简介

作者:非成败 作品编号:92032155GZ5702241547853215475102 时间:2020.12.13 几种常用激光器的概述 一、CO2激光器 1、背景 气体激光技术自61年问世以来,发展极为迅速,受到许多国家的极大重视。特别是近两年,以二氧化碳为主体工作物质的分子气体激光器的进展更为神速,已成为气体激光器中最有发展前途的器件。 二氧化碳分子气体激光器不仅工作波长(10.6微米)在大气“窗口”,而且它正向连续波大功率和高效率器件迈进。1961年,Pola-nyi指出了分子的受激振动能级之间获得粒子反转的可能性。在1964年1月美国贝尔电话实验室的C.K.N.Pate 研制出第一支二氧化碳分子气体激光器,输出功率仅为1毫瓦,其效率为0.01%。不到两年,现在该类器件的连续波输出功率高达1200瓦,其效率为17 %,电源激励脉冲输出功率为825瓦,采用Q开关技术已获得50千瓦的脉冲功率输出。最近,有人认为,进一步提高现有的工艺水平,近期可以达到几千瓦的连续波功率输出和30~40% 的效率。 2、工作原理 CO2激光器中,主要的工作物质由CO?,氮气,氦气三种气体组成。其中CO?是产生激光辐射的气体、氮气及氦气为辅助性气体。加入其中的氦,可以加速010能级热弛预过程,因此有利于激光能级100及020的抽空。氮气加入主要在CO?激光器中起能量传递作用,为CO?激光上能级粒子数的积累与大功率高效率的激光输出起到强有力的作用。CO?分子激光跃迁能级图CO?激光器的激发条件:放电管中,通常输入几十mA或几百mA的直流电流。放电时,放电管中的混合气体内的氮分子由于受到电子的撞击而被激发起来。这时受到激发的氮分子便和CO?分子发生碰撞,N2分子把自己的能量传递给CO2分子,CO?分子从低能级跃迁到高能级上形成粒子数反转发出激光。 3、特点 二氧化碳分子气体激光器不但具有一般气体激光器的高度相干性和频率稳定性的特点,而且还具有另外三个独有的特点: (1)工作波长处于大气“窗口”,可用于多路远距离通讯和红外雷达。 (2)大功率和高效率( 目前,氩离子激光器最高连续波输出功率为100瓦,

路由器概念及工作原理的理解

路由器概念及工作原理的理解 2007-08-18 10:17:14| 分类:默认分类| 标签:|字号大中小订阅 要解释路由器的概念,首先得知道什么是路由。所谓“路由”,是指把数据从一个地方传送到另一个地方的行为和动作,而路由器,正是执行这种行为动作的机器,它的英文名称为Router,是一种连接多个网络或网段的网络设备,它能将不同网络或网段之间的数据信息进行“翻译”,以使它们能够相互“读懂”对方的 数据,从而构成一个更大的网络。 简单的讲,路由器主要有以下几种功能: 第一,网络互连,路由器支持各种局域网和广域网接口,主要用于互连局域网和广域网,实现不同网络互相通信; 第二,数据处理,提供包括分组过滤、分组转发、优先级、复用、加密、 压缩和防火墙等功能; 第三,网络管理,路由器提供包括配置管理、性能管理、容错管理和流 量控制等功能。 为了完成“路由”的工作,在路由器中保存着各种传输路径的相关数据--路由表(Routing Table),供路由选择时使用。路由表中保存着子网的标志信息、网上路由器的个数和下一个路由器的名字等内容。路由表可以是由系统管理员固定设置好的,也可以由系统动态修改,可以由路由器自动调整,也可以由主机控制。在路由器中涉及到两个有关地址的名字概念,那就是:静态路由表和动态路由表。由系统管理员事先设置好固定的路由表称之为静态(static)路由表,一般是在系统安装时就根据网络的配置情况预先设定的,它不会随未来网络结构的改变而改变。动态(Dynamic)路由表是路由器根据网络系统的运行情况而自动调整的路由表。路由器根据路由选择协议(Routing Protocol)提供的功能,自动学习和记忆网络运行情况,在需要时自动计算数据传输的最佳路径。 为了简单地说明路由器的工作原理,现在我们假设有这样一个简单的网 络。如图所示,A、B、C、D四个网络通过路由器连接在一起。 现在我们来看一下在如图所示网络环境下路由器又是如何发挥其路由、数据转发作用的。现假设网络A中一个用户A1要向C网络中的C3用户发送一 个请求信号时,信号传递的步骤如下:

半导体激光器工作原理

半导体激光器工作原理 半导体激光器工作原理是:通过一定的激励方式,在半导体物质的能带(导带与价带)之间,或者半导体物质的能带与杂质(受主或施主)能级之间,实现非平衡载流子的粒子数反转,当处于粒子数反转状态的大量电子与空穴复合时便产生受激发射作用。半导体激光器的激励方式主要有三种:电注入式、电子束激励式和光泵浦激励式。电注入式半导体激光器一般是由GaAS(砷化镓)、InAS(砷化铟)、Insb (锑化铟)等材料制成的半导体面结型二极管,沿正向偏压注入电流进行激励,在结平面区域产生受激发射。电子束激励式半导体激光器一般用N型或者P型半导体单晶(PbS、CdS、ZhO等)作为工作物质,通过由外部注入高能电子束进行激励。光泵浦激励式半导体激光器一般用N型或P型半导体单晶(GaAS、InAs、InSb等)作为工作物质,以其它激光器发出的激光作光泵激励。

目前在半导体激光器件中,性能较好、应用较广的是:具有双异质结构的电注入式GaAs二极管半导体激光器。 半导体光电器件的工作波长与半导体材料的种类有关。半导体材料中存在着导带和价带,导带上面可以让电子自由运动,而价带下面可以让空穴自由运动,导带和价带之间隔着一条禁带,当电子吸收了光的能量从价带跳跃到导带中去时就把光的能量变成了电,而带有电能的电子从导带跳回价带,又可以把电的能量变成光,这时材料禁带的宽度就决定了光电器件的工作波长。 小功率半导体激光器(信息型激光器),主要用于信息技术领域,例如用于光纤通信及光交换系统的分布反馈和动态单模激光器(DFB-LD)、窄线宽可调谐激光器、用于光盘等信息处理领域的可见光波长激光器(405nm、532nm、635nm、650nm、670nm)。这些器件的特征是:单频窄线宽、高速率、可调谐、短波长、光电单片集成化等。大功率半导体激光器(功率型激光器),主要用于泵浦源、激光加工系统、印刷行业、生物医疗等领域。 半导体激光器主要参数: 1.波长nm:激光器工作波长,例如405nm、532nm、635nm、650nm、670nm、690nm、780nm、810nm、860nm、980nm。 2.阈值电流Ith:激光二极管开始产生激光振荡的电流,对小功率激光器而言其值约在数十毫安。 3.工作电流Iop:激光二极管达到额定输出功率时的驱动电流,此

激光的原理及激光器分类

激光器的原理及分类 一、基础原理 量子理论认为,所有物质都是由各种微观”粒子”组成,如分子,原子,质子,中子,电子等。在微观世界里,各种粒子都有其固有的能级结构。当一个粒子从高能级掉到低能级时,根据能量守恒定律,它要把两个能级相差部分的能量释放出来,通常这个能量以光和热两种形式释放出来。 二、自发辐射、受激辐射 1、自发辐射 普通常见光源的发光(如电灯、火焰、太阳等地发光)是由于物质在受到外来能量(如光能、电能、热能等)作用时,原子中的电子就会吸收外来能量而从低能级跃迁到高能级,即原子被激发。激发的过程是一个“受激吸收”过程。但是处在高能级(E2)的电子寿命很短(一般为10-8~10-9秒),在没有外界作用下会自发地向低能级(E1)跃迁,跃迁时将产生光(电磁波)辐射。辐射光子能量=E2-E1。过程各自独立、互补关联,所有辐射的光在发射方向上是无规律的

射向四面八方,并且频率不同、偏振状态和相位不同。 2、受激辐射 在原子中也存在这样一些特定高能级,一旦电子被激发到这个高能级之上,却由于不满足跃迁的条件,发生跃迁的几率很低,电子能够在高能级上的时间很长,就所谓的亚稳定状态。但在能在外界光场的照射下发生往下跃迁,并且向下跃迁时释放出一个与射入光场相同的光子,在同一个方向、有同一个波长。这就是受激辐射,激光正是利用这一原理激发出来。 二、粒子数反转 通过受激辐射出来的光子,不仅可以引起其他粒子受激辐射,也可以引起受激吸收。只有在处于高能级的原子数量大于处于低能级原子数时,所产生的受激辐射才能大于受激吸收。但是在自然条件下,原子都是都处于稳定的基态,只能通过技术手段将大量的原子都调整到高能级的状态,才能有多余的辐射向外产生。这个技术叫粒子数反转。

CO2激光器基本原理.

CO2 激光器基本原理 CO2 激光器基本原理、机构介绍 CO2激光器效率高,不造成工作介质损害,发射出10.6μm波长的不可见激光,是一种比较理想的激光器。按气体的工作形式可分封闭式及循环式,按激励方式分电激励,化学激励,热激励,光激励与核激励等。在医疗中使用的CO2 激光器几乎百分之百是电激励。 CO2激光器的工作原理:与其它分子激光器一样,CO2激光器工作原理其受激发射过程也较复杂。分子有三种不同的运动,即分子里电子的运动,其运动决定了分子的电子能态;二是分子里的原子振动,即分子里原子围绕其平衡位置不停地作周期性振动——并决定于分子的振动能态;三是分子转动,即分子为一整体在空间连续地旋转,分子的这种运动决定了分子的转动能态。分子运动极其复杂,因而能级也很复杂。 CO2分子为线性对称分子,两个氧原子分别在碳原子的两侧,所表示的是原子的平衡位置。分子里的各原子始终运动着,要绕其平衡位置不停地振动。根据分子振动理论,CO2有三种不同的振动方式:①二个氧原子沿分子轴,向相反方向振动,即两个氧在振动中同时达到振动的最大值和平衡值,而此时分子中的碳原子静止不动,因而其振动被叫做对称振动。②两个氧原子在垂直于分子轴的方向振动,且振动方向相同,而碳原子则向相反的方向垂直于分子轴振动。由于三个原子的振动是同步的,又称为变形振动。③三个原子沿对称轴振动,其中碳原子的振动方向与两个氧原子相反,又叫反对称振动能。在这三种不同的振动方式中,确定了有不同组别的能级。 CO2激光的激发过程:CO2激光器中,主要的工作物质由CO2,氮气,氦气三种气体组成。其中CO2是产生激光辐射的气体、氮气及氦气为辅助性气体。加入其中的氦,可以加速010能级热弛预过程,因此有利于激光能级100及020 的抽空。氮气加入主要在CO2激光器中起能量传递作用,为CO2激光上能级粒子数的积累与大功率高效率的激光输出起到强有力的作用。 CO2分子激光跃迁能级图 CO2激光器的激发条件:放电管中,通常输入几十mA或几百mA的直流电流。放电时,放电管中的混合气体内的氮分子由于受到电子的撞击而被激发起来。这

无线路由器工作原理

无线路由器工作原理-标准化文件发布号:(9556-EUATWK-MWUB-WUNN-INNUL-DDQTY-KII

无线路由器工作原理[电脑硬件]收藏转发至天涯微博 悬赏点数 10 3个回答 匿名提问2009-03-22 12:36:19 无线路由器工作原理 回答 验证 换一张 码: 登录并发表取消 最佳答案 PT5892009-03-22 13:03:29 现在的无线产品便宜了,很多家庭都购买了无线产品充分享受无线上网的乐趣。很多用户经常会遇到无线路由器的设置问题,这些问题导致最终无法上网。一般而言,不同的无线路由器设置也不太相同,但设置原理相互之间不会差太多,可能某一个无线路由器多一个功能,那它的设置就不同。下文重点讲解在无线路由器设置中遇到的问题。 PC和无线路由连接 首先当然要正确连接无线路由器。配置无线路由器之前,必须将PC与无线路由器用网线连接起来,网线的另一端要接到无线路由器的LAN口上,然后将Modem出来的线路连接到无线路由器的WAN口,这样就ok了。如下图登陆到无线路由器的管理界面。在与无线路由器相连的PC的IE上输入19 2.168.1.1,多数的无线路由器默认管理IP是192.168.1.1,用户名和密码都是ad min,具体的是哪款无线路由器可以参考相关的说明书,说明书上都有注明登陆无线路由器的管理界面的用户名和密码。 如果输入192.168.1.1之后,打不开地址,那就是PC的网络设置问题,打开连接属性,IP地址设置为192.168.1.x,(x为2到255数)其他的默认,网关可以不理。或者选择自动分配IP。 进入无线路由器的配置界面之后,系统会自动弹出一个“设置向导”。对于新手来说,按照“设置向导”下一步进行下去。其实,“设置向导”跟手动自己设置的项目是一回事。 在无线路由器的网络参数设置中,必须对LAN口、WAN口两个接口的参数设置。在实际应用中,很多用户只对WAN口进行了设置,LAN口的设置保持无线路由器的默认状态。

固体激光器原理及应用

编号 赣南师范学院学士学位论文固体激光器原理及应用 教学学院物理与电子信息学院 届别 2010届 专业电子科学与技术 学号 060803013 姓名丁志鹏 指导老师邹万芳 完成日期 2010.5.10

目录 摘要 (1) 关键词 (1) Abstract (1) Key words (1) 1引用 (2) 2激光与激光器 (2) 2.1激光 (2) 2.2激光器 (3) 3固体激光器 (4) 3.1工作原理和基本结构 (4) 3.2典型的固体激光器 (8) 3.3典型固体激光器的比较 (11) 3.4固体激光器的优缺点 (12) 4固体激光器的应用 (13) 4.1军事国防 (13) 4.2工业制造 (15) 4.3医疗美容 (17) 5结束语 (17) 参考文献 (19)

摘要:固体激光器目前是用最广泛的激光器之一,它有着一些非常突出的优点。介绍固体激光器的工作原理及应用,更能够加深对其的了解。本论文先从基本原理和结构介绍固体激光器,接着介绍一些典型的固体激光器,最后介绍其在军事国防、工业技术、医疗美容等三个方面的应用及未来的发展方向。 关键词:固体激光器基本原理基本结构应用 Abstract:Solid-state laser is currently one of the most extensive laser,it has some very obvious advantages.The working principle of solid-state lasers and applications were described in the paper and it can enhance the understanding.In this paper, starting with the basic principles and structure of the introduced solid-state laser,and then some typical solid-state lasers and a presentation on its military defense,industrial technology,medical and cosmetic applications in three areas and future development direction were introduced. Key words:Solid-state Laser Basic Principle Basic Structure Application

无线路由器工作原理

无线路由器工作原理[电脑硬件]收藏转发至天涯微博 悬赏点数10 3个回答 匿名提问2009-03-22 12:36:19 无线路由器工作原理 回答 验证码:换一张 登录并发表取消 最佳答案 PT5892009-03-22 13:03:29 现在的无线产品便宜了,很多家庭都购买了无线产品充分享受无线上网的乐趣。很多用户经常会遇到无线路由器的设置问题,这些问题导致最终无法上网。一般而言,不同的无线路由器设置也不太相同,但设置原理相互之间不会差太多,可能某一个无线路由器多一个功能,那它的设置就不同。下文重点讲解在无线路由器设置中遇到的问题。 PC和无线路由连接 首先当然要正确连接无线路由器。配置无线路由器之前,必须将PC与无线路由器用网线连接起来,网线的另一端要接到无线路由器的LAN口上,然后将Modem出来的线路连接到无线路由器的WAN口,这样就ok了。如下图 登陆到无线路由器的管理界面。在与无线路由器相连的PC的IE上输入192.168.1.1,多数的无线路由器默认管理IP是192.168.1.1,用户名和密码都是admin,具体的是哪款无线路由器可以参考相关的说明书,说明书上都有注明登陆无线路由器的管理界面的用户名和密码。 如果输入192.168.1.1之后,打不开地址,那就是PC的网络设置问题,打开连接属性,IP地址设置为192.168.1.x,(x为2到255数)其他的默认,网关可以不理。或者选择自动分配IP。 进入无线路由器的配置界面之后,系统会自动弹出一个“设置向导”。对于新手来说,按照“设置向导”下一步进行下去。其实,“设置向导”跟手动自己设置的项目是一回事。 在无线路由器的网络参数设置中,必须对LAN口、WAN口两个接口的参数设置。在实际应用中,很多用户只对WAN口进行了设置,LAN口的设置保持无线路由器的默认状态。 路由器的WAN口设置:

半导体激光器的原理及分类方式

摘要: 本文就半导体激光器介绍了半导体激光器的工作原理,较详尽地阐述了它在光纤通信中的应用情况。 关键词:半导体激光器谐振腔泵浦源工作物质光纤通信WDM 激光技术; 半导体激光 一、半导体激光器 1.什么叫激光 激光的英文叫Laser light amplification by stimulated emission of radiation. 就是通过受激 发射实现光放大。 光通过谐振腔的选模作用和增益介质的放 大作用,经过震荡和放大,实现拥有单色性、 准直性、相干性非常好的光束,这个就是激光。 激光器有很多种类型,但他的必要组成部 分无外乎:谐振腔、增益介质、泵浦源。 2、半导体激光器的工作原理 2.1基本条件: (1)有源区载流子反转分布 (2)谐振腔:使受激辐射多次反馈,形成振荡 (3)满足阈值条件,使增益>损耗,有足够的注入电流。 2.2工作原理 半导体激光器工作原理是激励方式,利用半导体物质(既 利用电子)在能带间跃迁发光,用半导体晶体的解理面形成两 个平行反射镜面作为反射镜,组成谐振腔,使光振荡、反馈、 产生光的辐射放大,输出激光。 半导体激光器是以一定的半导体材料做工作物质而产生 受激发射作用的器件.其工作原理是,通过一定的激励方式,在 半导体物质的能带(导带与价带)之间,或者半导体物质的能带 与杂质(受主或施主)能级之间,实现非平衡载流子的粒子数反 转,当处于粒子数反转状态的大量电子与空穴复合时,便产生 受激发射作用.半导体激光器的激励方式主要有三种,即电注入式,光泵式和高能电子束激励式。 理论上认为半导体激光器应该是在直接带隙半导 体PN结中.用注入载流子的方法实现由柏纳德—— 杜拉福格条件所控制的粒子数反转;由高度简并的电 子和空穴复合所产生的受激光辐射在光学谐振腔内振 荡并得到放大,最后产生相干激光输出。 就基本原理而论,半导体激光器和其它类型的激 光器没有根本的区别,都是基于受激光发射.要使激 光器得到相干的、受激光输出,须满足两个条件,即 粒子数反转条件与阈值条件.前者是必要条件,它意味着处于高能态的粒子(如半导体导带中的电子)数多于低能态的粒子数.达到这一条件,有源工作物质就具有增益。后者是充分

常用激光器简介

几种常用激光器的概述 一、CO 激光器 2 1、背景 气体激光技术自61年问世以来,发展极为迅速,受到许多国家的极大重视。特别是近两年,以二氧化碳为主体工作物质的分子气体激光器的进展更为神速,已成为气体激光器中最有发展前途的器件。 二氧化碳分子气体激光器不仅工作波长(10.6微米)在大气“窗口”,而且它正向连续波大功率和高效率器件迈进。1961年,Pola-nyi指出了分子的受激振动能级之间获得粒子反转的可能性。在1964年1月美国贝尔电话实验室的C.K.N.Pate研制出第一支二氧化碳分子气体激光器,输出功率仅为1毫瓦,其效率为0.01%。不到两年,现在该类器件的连续波输出功率高达1200瓦,其效率为17 %,电源激励脉冲输出功率为825瓦,采用Q开关技术已获得50千瓦的脉冲功率输出。最近,有人认为,进一步提高现有的工艺水平,近期可以达到几千瓦的连续波功率输出和30~40% 的效率。 2、工作原理 CO2激光器中,主要的工作物质由CO?,氮气,氦气三种气体组成。其中CO?是产生激光辐射的气体、氮气及氦气为辅助性气体。加入其中的氦,可以加速010能级热弛预过程,因此有利于激光能级100及020的抽空。氮气加入主要在CO?激光器中起能量传递作用,为CO?激光上能级粒子数的积累与大功率高效率的激光输出起到强有力的作用。CO?分子激光跃迁能级图CO?激光器的激发条件:放电管中,通常输入几十mA或几百mA的直流电流。放电时,放电管中的混合气体内的氮分子由于受到电子的撞击而被激发起来。这时受到激

发的氮分子便和CO?分子发生碰撞,N2分子把自己的能量传递给CO2分子,CO?分子从低能级跃迁到高能级上形成粒子数反转发出激光。 3、特点 二氧化碳分子气体激光器不但具有一般气体激光器的高度相干性和频率稳定性的特点,而且还具有另外三个独有的特点: (1)工作波长处于大气“窗口”,可用于多路远距离通讯和红外雷达。 (2)大功率和高效率( 目前,氩离子激光器最高连续波输出功率为100瓦,其效率为0.17 %,原子激光器的连续波输出功率一般为毫瓦极,其效率约为0.1%,而二氧化碳分子激光器连续波输出功率高达1200瓦,其效率为17%)。 (3)结构简单,使用一般工业气体,操作简单,价格低廉。由此可见,随着研究工作的进展、新技术的使用,输出功率和效率会不断提高,寿命也会不断增长,将会出现一系列新颖的应用。例如大气和宇宙通讯、相干探测和导航、超外差技术和红外技术等。 4、应用 二氧化碳分子激光器以其独有的特点获得广泛的应用,现就某些方面的应用介绍如下: 1、热效应的应用 可以毫不困难地把激光器的射束直径聚成100微米。在此情况下。300瓦的功率就相当于107瓦/厘米2数量级的能量密度,此值已超过太阳光的能量密度,能达到极高的温度。例如Garver公司研制的800 瓦二氧化碳激光器在2秒钟之内就能烧穿4寸厚的耐火砖。因而,可以想象这些分子激光器可以用于解决高温材料的焊接、融熔和钻孔。例如6200型二氧化碳激光器连续波输出10瓦,可用

激光器的工作原理及应用

激光器 一、固体激光器。 1.Nd:YAG 图1 固体激光器Nd:YAG 的组成图 图2固体激光器Nd:YAG 的工作原理图

图3 激光腔的构造 b. Nd:YAG激光的光学特性 图4 Nd:YAG激光的光学特性 图5 Nd:YAG激光脉冲的相关参数

图6 激光聚焦的光学特性(聚焦一) 图7 激光聚焦的光学特性(聚焦二) 二、DFB(Distributed Feedback Laser):分布式反馈激光器,属于侧面发射的激光器。 其不同之处是内置了布拉格光栅(Bragg Grating),属于侧面发射的半导体激光器。DFB激光器主要以半导体材料为介质,包括锑化镓(GaSb)、砷化镓(GaAs)、磷化铟(InP)、硫化锌(ZnS)等。DFB激光器最大特点是具有非常好的单色性(即光谱纯度),它的线宽普遍可以做到1MHz以内,以及具有非常高的边模抑制比(SMSR),目前可高达40-50dB以上。

优点:DFB激光器是在FP激光器的基础上采用光栅虑光器件使器件只有一 个纵模输出,此类器件的特点:输出光功率大、发散角较小、光谱极窄、调制速率高,适合于长距离通信。多用在1550nm波长上,速率为2.5G以上。 DFB芯片设计:芯片分为P极和N极,当注入p-n结的电流较低时,只有自发辐射产生,随电流值的增大增益也增大,达阈值电流时,p-n结产生激光。 DFB激光器有以下性能参数: 工作波长:激光器发出光谱的中心波长。 边模抑制比:激光器工作主模与最大边模的功率比。 -20dB光谱宽度:由激光器输出光谱的最高点降低20dB处光谱宽度。 阈值电流:当器件的工作电流超过阈值电流时激光器发出相干性很好的激光。 输出光功率:激光器输出端口发出的光功率。 三、FP激光器 FP激光器是以FP腔为谐振腔,发出多纵模相干光的半导体发光器件。这类器件的特点:输出光功率大、发散角较小、光谱较窄、调制速率高,适合于较长距离通信。 FP激光器有以下性能参数: 工作波长:激光器发出光谱的中心波长。 光谱宽度:多纵模激光器的均方根谱宽。 阈值电流:当器件的工作电流超过阈值电流时激光器发出相干性很好的激光。 输出光功率:激光器输出端口发出的光功率。 光接入网络是由OLT(Optical Line Terminal,光线路终端)和ONU(Optical Network Unit , 光网络单元)以及ODN(Optical Distribution Network , 光分配网络)三部分组成;其中OLT和ONU是光接入网络的核心部件。PON(Passive Optical Network , 无源光网络)

详解路由器的工作原

详解路由器的工作原理 详解路由器的工作原理 我们知道路由器是用来连接不同网段或网络的,在一个局域网中,如果不需与外界网络进行通信的话,内部网络的各工作站都能识别其它各节点,完全可以通过交换机就可以实现目的发送,根本用不上路由器来记忆局域网的各节点MAC地址。路由器识别不同网络的方法是通过识别不同网络的网络ID号进行的,所以为了保证路由成功,每个网络都必须有一个唯一的网络编号。路由器要识别另一个网络,首先要识别的就是对方网络的路由器IP地址的网络ID,看是不是与目的节点地址中的网络ID 号相一致。如果是当然就向这个网络的路由器发送了,接收网络的路由器在接收到源网络发来的报文后,根据报文中所包括的目的节点IP地址中的主机ID号来识别是发给哪一个节点的,然后再直接发送。 为了更清楚地说明路由器的工作原理,现在我们假设有这样一个简单的网络。假设其中一个网段网络ID号为A ,在同一网段中有4台终端设备连接在一起,这个网段的每个设备的IP 地址分别假设为:A1、A2、A3和A4。连接在这个网段上的一台路由器是用来连接其它网段的,路由器连接于A网段的那个端口IP地址为A5。同样路由器连接另一网段为B网段,这个网段的网络ID号为B ,那连接在B网段的另几台工作站设备设的IP地址我们设为:B1、B2、B3、B4,同样连接与B网段的路由器端口的IP地址我们设为B5。 在这样一个简单的网络中同时存在着两个不同的网段,现如果A网段中的A1用户想发送一个数据给B网段的B2用户,有了路由器就非常简单了。 首先A1用户把所发送的数据及发送报文准备好,以数据帧的形式通过集线器或交换机广播发给同一网段的所有节点(集线器都是采取广播方式,而交换机因为不能识别这个地址,也采取广播方式),路由器在侦听到A1发送的数据帧后,分析目的节点的IP地址信息(路由器在得到数据包后总是要先进行分析)。得

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