連續激光器與脈衝激光器

激光器按照工作模式分類

1、連續激光器

連續激光器輸出功率一般都比較低，適合於要求激光連續工作（激光通信、激光手術等）的場合。以連續光源激勵的固體激光器和以連續電激勵方式工作的氣體激光器及半導體激光器，均屬於連續激光器。

長脈衝激光器

脈衝時間通常為1.5～100ms不等，常用的長脈衝激光包括翠綠寶石激光、半導體激光、Nd：YAG激光、染料激光、紅寶石激光、超脈衝CO2激光、鉺激光等。

2、脈衝激光器

脈衝工作方式是指每間隔一定時間才工作一次的方式。

脈衝激光器具有較大輸出功率，適合於激光打標、切割、測距等。

常見的脈衝激光器：固體激光器中的釔鋁石榴石（YAG）激光器、紅寶石激光器、藍寶石激光器、釹玻璃激光器等。還有氮分子激光器、準分子激光器等。

巨脈衝激光器（調Q激光器）

在腔內人為的加入損耗，使其大於工作物質的增益，這時沒有激光輸出。但在泵浦源持續不斷的激勵下，激光上能級的原子數越來越多，得到了較大的粒子數反轉。如果定義峰值功率為脈衝的能量除以脈衝的持續時間（脈寬），那麼，在撤除人為加入的損耗情況下，就會在很短的時間內以極快的速度產生脈衝寬度窄、峰值功率高的脈衝激光，通常稱為巨脈衝。

脈衝激光器的特徵參數

由於聯繫激光器的輸出能量穩定且固定，因此對連續激光器的輸出參數測量相對比較簡單。對於脈衝激光，通常會存在這樣的疑問，脈衝激光中是否存在一些小的脈衝和一些大的脈衝？每個脈衝中能量的壓縮程度如何？

當測量連續激光的輸出時，通常測得的是一段給定時間內輸出能量的總和，能量和時間分別以焦耳和秒來衡量。激光器輸出的速率也就是每秒的焦耳數，代表了激光器的功率，以瓦來衡量。

因此，如物理學家所說，能量和功率有不同的含義。能量以焦耳來衡量，定義為激光器的能力（如推進或加熱物體的能力）；另一方面，功率以每秒的焦耳數（瓦）來衡量，表徵了能量的增長速率。舉例說明，如一個額定功率為100W的燈泡，點燃後每秒內的耗電量為100J，如果點燃5min,那麼用電量將達到30000J。

對於脈衝激光，有兩種功率表示：平均功率和峰值功率。平均功率表徵在一個完整的周期內能量輸出的平均速率，例如，一台激光器每秒內輸出一個能量為0.5J的激光脈衝，那麼它的平均功率就是0.5W。而峰值功率表徵了一個脈衝內輸出的能量的速率，如果相同一台單脈衝能量為0.5J的機關器的脈寬為1微秒，那麼他的峰值功率為500000W。

脈衝的重複頻率表徵的是脈衝激光器每秒內輸出的脈衝的個數。脈衝周期是指從一個脈衝開始到下一個脈衝的開始之間的間隔，它和重複頻率是倒數關係。與脈衝周期類似但是更為有用的一個參數是脈寬，一個激光脈衝的能量分布為一個高斯型分布激光的能量通常集中在最中心位置，對於激光器的脈寬我們使用前面提到的FWHM來度量。

對於脈衝激光器的功率的計算：

平均功率=脈衝能量*重複頻率，即每秒鐘的總能量。

脈衝功率=脈衝能量/脈寬。

（以上資料來源於網路）

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