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工作物質(zhì)又稱為激活介質(zhì)或增益介質(zhì)，是產(chǎn)生激光的物理基礎(chǔ)，是3D光纖激光打標(biāo)機(jī)激光器的核心部分，是用來實(shí)現(xiàn)粒子數(shù)反轉(zhuǎn)并產(chǎn)生受激輻射的物質(zhì)體系。它決定了輸出激光的波長以及儀器的結(jié)構(gòu)和性能。
如前所述，并不是任何物質(zhì)都能作為激光工作物質(zhì)，也不是任何能實(shí)現(xiàn)粒子數(shù)反轉(zhuǎn)的物質(zhì)都能用來制造實(shí)用的激光器，只有能實(shí)現(xiàn)能級(jí)躍遷的物質(zhì)才能作為3D動(dòng)態(tài)聚焦激光打標(biāo)機(jī)激光器的工作物質(zhì)。目前，激光工作物質(zhì)已有數(shù)千種，激光波長已由x光至遠(yuǎn)紅外光。
例如氦氖激光器中，通過氦原子的協(xié)助，使氖原子的兩個(gè)能級(jí)實(shí)現(xiàn)粒子數(shù)反轉(zhuǎn)。人們總是盡量選用那些在室溫下更容易實(shí)現(xiàn)粒子數(shù)反轉(zhuǎn)的物質(zhì)，而且它們應(yīng)對(duì)激勵(lì)源有很強(qiáng)的吸收性，3D動(dòng)態(tài)聚焦激光打標(biāo)機(jī)激光工作物質(zhì)可分為氣體、液體、間體和半導(dǎo)體4大類。
由于氣體工作物質(zhì)的均勻性好，使得輸出光束質(zhì)最較高。氣體激光的單色性和相干性都較間體激光和半導(dǎo)體激光好，光束發(fā)散角也很小。大多數(shù)氣體工作物質(zhì)的能最轉(zhuǎn)換效率較高，容易實(shí)現(xiàn)大功率連續(xù)輸出。
可作為激光x作物質(zhì)的氣體種類很豐富，因而氣體激光器的種類也很多，它們發(fā)射的譜線范圍很寬，幾乎遍布從紫外到紅外整個(gè)光譜區(qū)。
此外，氣體激光器結(jié)構(gòu)較簡單。但由于氣體工作物質(zhì)的濃度低，一般不適合用于尺寸小且功率大的激光器中。
另外，由于氣體的泄漏和損耗，氣體激光器工作壽命較間體激光器短。
用半導(dǎo)體材料做激光工作物質(zhì)的優(yōu)點(diǎn)是體積小，調(diào)制方便。
缺點(diǎn)是輸出功率小，光束發(fā)散角大和相干性差。
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