闡述激光焊中激光特性和能級(jí)
發(fā)布時(shí)間：2015-03-07 | 來(lái)源：星鴻藝激光焊接運(yùn)營(yíng)部 | 分享：
通常來(lái)說(shuō)，在激光焊中對(duì)于一個(gè)三能級(jí)系統(tǒng)，產(chǎn)生一個(gè)光子的過(guò)程相當(dāng)于上能級(jí)粒子減少一個(gè)，而下能級(jí)粒子增加一個(gè)。故有我們作如上簡(jiǎn)化下的調(diào)Q激光器的速率方程。
下面我們由它們出發(fā)，看一看激光脈沖的特性。設(shè)激光焊接機(jī)脈沖開(kāi)始時(shí)腔內(nèi)光子數(shù)，則：將此隱函數(shù)圖解，讓蓋為縱坐標(biāo)，籌為橫坐標(biāo)，得到圖9-2-1。當(dāng)起始的反轉(zhuǎn)粒子數(shù)An，超過(guò)閩值厶縞越多時(shí)，會(huì)菩就越接近于零，即能量利用率越高，這就說(shuō)明了為什么在調(diào)Q激光器中，要盡量先將An，“憋”礙很高，然后突然降低厶棘f，使脈沖開(kāi)始時(shí)有較大的釜。
在激光焊脈沖開(kāi)始時(shí)（腔內(nèi)光子數(shù)密度，反轉(zhuǎn)粒子敷密度An＝An。隨著脈沖的發(fā)展，bI逐漸下降。當(dāng)AI＝Ant時(shí)，光子數(shù)密度，薩達(dá)到極大值，相當(dāng)于輸出功率達(dá)到峰值。隨后，腔內(nèi)的損耗大于增益。因而腔內(nèi)的光子數(shù)開(kāi)始下降，A也同時(shí)下降。待脈沖終止時(shí)，光子數(shù)趨于零。
當(dāng)會(huì)妻增大時(shí)，脈沖的上升時(shí)間逐漸縮短，而脈沖下降時(shí)間基本上保持為真值。在上面的分析中，我們假定了激光焊接機(jī)增益介質(zhì)為三能級(jí)系統(tǒng)，由此建立了關(guān)系式。對(duì)于四能級(jí)系統(tǒng)的YAG或釹玻璃激光器，也可以作這種簡(jiǎn)化，這是因?yàn)檎{(diào)Q的激光詠沖寬度很窄，激光物質(zhì)下能級(jí)的壽命可以和脈沖時(shí)間相比擬。在脈沖發(fā)生的過(guò)程中，從激光物質(zhì)上能級(jí)跳到下能級(jí)的粒子不能立即自下能級(jí)消失，因此下能級(jí)不能再被認(rèn)為是空的。也就是說(shuō)，在調(diào)Q激光器中四能級(jí)的特點(diǎn)不再顯著，和三能級(jí)系統(tǒng)比較接近，所以上述所有的分析對(duì)它們也都是適用的。
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