普通CO2激光器在工作时,影响输出功率的主要因素是它的放电特性和温度效应。
(1)放电特性
相应于CO2激光器的输出功率,其放电电流有一个最佳值。CO2激光器的最佳放电电流与放电管的直径,管内总气压,以及气体混合比有关。实验指出,随着管径增加,最佳放电电流也增加。例如,管径为(20~30)mm时,最佳放电电流为(30~50)mA;管径为(50~90)mm时,最佳放电电流为(120~150)mA。实验还表明,在维持正常放电的情况下,对于长度和气压固定的激光器,有一个最佳管压降。例如,
(2)温度效应
前面已经指出,CO2激光器的转换效率是很高的,但最高也不会超过40%,这就是说,将有60#p#分页标题#e#%以上的能量转换为气体的热能,使温度升高。而气体温度的升高,将引起激光上能级的消激发和激光下能级的热激发,这都会使粒子的反转数减少。并且,气体温度的升高,将使谱线展宽,导致增益系数下降。特别是,气体温度的升高,还将引起CO2分子的分解,降低放电管内的CO2分子浓度。这些因素都会使激光器的输出下降,甚至产生“温度猝灭”。因此,冷却问题是CO2激光器正常运转的重要技术问题。
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