激光器的结构和分类

    激光，是一种自然界原本不存在的，因受激而发出的具有方向性好、亮度高、单色性好和相干性好等特性的光。

    一、激光器的结构

    激光器一般包括三个部分。

    （1）激光工作介质

    激光的产生必须选择合适的工作介质，可以是气体、液体、固体或者半导体。在这种介质中可以实现粒子数反转，以制造获得激光的必要条件。显然亚稳态能级的存在，对实现粒子数反转是非常有利的。现有工作介质近千种，可产生的激光波长非常广泛。

    （2）激励源

    为了使工作介质中出现粒子数反转，要用一定的办法去激励原子体系，使处于上能级的粒子数增加。一般可以用气体放电的办法来利用具有动能的电子去激发介质原子，称为电激励；也可用脉冲光源来照射工作介质，称为光激励；还有热激励、化学激励等。各种激励方式被形象化地称为泵浦或者抽运。为了不断得到激光输出，必须不断地“泵浦”以维持处于上能级的粒子数比下能级多。

    （3）谐振腔

    有了合适的工作物质和激励源后，可实现粒子数反转，但这样产生的受激辐射强度很弱，无法实际应用。于是，人们会选择用光学谐振腔进行放大。所谓光学谐振腔，实际是在激光器两端，面对面装上两块反射率很高的镜。一块几乎全反射，一块光大部分反射，少量透射出去，以使激光可透过这块镜子而射出。被反射回到工作介质的光，继续诱发新的受激辐射，光被放大。因此，光在谐振腔中来回振荡，造成连锁反应，雪崩似的获得放大，产生强烈的激光，从部分反射镜子一端输出。

    二．激光器的分类

    激光器按照功率分为Class I、Class II、Class IIIA 、Class IIIB、Class IV

    Class I：低输出功率（功率小于0.4mW），不论何种条件下对眼睛和皮肤，都不会超过MPE值，CD播放机，CD-ROM设备，地质勘探设备和实验室分析仪器等。

    Class II：低输出的可视激光（功率0.4mW-1mW）,人闭合眼睛的反应时间为0.25秒，用这段时间算出的曝光量不可以超过MPE值。常用于课堂演示、激光教鞭，瞄准设备和测距仪等。

    Class IIIA：为可见光的连续激光，输出为1-5mW的激光束，光束的能量密度不要超过25W/m。

    Class IIIB：5-500mW的连续激光，直接在光束内观察有危险。但照射距离小限度为13cm，照射时间10秒以下为安全。该激光常用于如光谱测定和娱乐灯光表演等。

    Class IV：高输出来连续激光（大于500mW），有火灾的危险，扩散反射也有危险。典型应用如外科手术，研究，切割。焊接和显微机械加工等。