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激光检测技术

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激光光电检测

1960年第一台激光器问世。

在检测方面的应用：主要应用于精密仪器测量尺寸，如测长、测厚、直径；干涉测量、衍射测量

、准直测量、小角度测量、激光全息干涉测量等。

激光器的种类（按工作物质分）：

固体：红宝石、钕玻璃、掺钕钇铝石榴石（YAG)

功率大；用于对产品的加工、军事。

气体：氦氖、CO2等,输出功率比固体小，单色性好。光谱线从紫外区～远红外区。

He-Ne：频率和功率稳定，用于精密计量。

CO2：输出功率大、效率高，用于加工。

液体：染料激光器（染料在乙醇、甲醇或水等溶剂中的溶液）

染料：在可见光谱区间内具有强烈吸收性能的有机化合物。

工作物质易制造；光学稳定性差，不能连续或高频脉冲方式工作，应用

范围小。

半导体：砷化镓等。

体积小，效率高，可靠性高，短距离通讯或测距等。

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第一章激光基本原理

内容：激光的基本特性、激光的产生、光谱线的

加宽、光学谐振腔、激活介质的能级系统、

激光器的增益.

§1-1激光的基本特性

一、激光的方向性以及高亮度

1.方向性

光束的发散角2θ：两光线之间的最大夹角。

激光束是在空间传播的圆锥光束。

立体角Ω：S

W=单位：sr或球面度

R2

当θ角很小时，其立体角为

π(θR)2

W==πθ2

R2

当q=10-3弧度时，W=p´10-6

激光的方向性比普通光源发出的光好得多。3

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§1-1激光的基本特性

2.亮度

一个发光面积为SD的光源，在时间内D向着t法线方向上的立体角范围内发射的辐射能量

为，则光源表D面E在该方向上的亮度等于B

EP

B（瓦／米2·球面度）

StS

B等于单位面积的光源表面在其法线方向上的单位