激光器操作规程
1、检查气瓶（Ne、Kr、F2）主阀是否关好，并调节减压阀，使示数为“0.4MPa”；
2、开总电源；
3、开红色的“Mains”开关；
4、用专用的钥匙开“Key Switch”开关；
5、控制面板显示内容，等其自检后，预热480s；
6、预热完毕后，设置电压、频率等值；
7、按“Run/Stop”键，再按“EXE”执行，激光器头部指示灯亮；
8、实验完毕，按“Break”或“Run/Stop”键，停止运行；
9、关激光器时，先关“Key Switch”，再关“Mains”，最后关闭总电源。
注：长时间未用时，用气瓶内少量气体清洗管道。
气体：Kr，F2 in He，缓冲气体（Ne）
气瓶内压力最好高于20bar；推荐使用卤素气体钢瓶最多一年，其他气体钢瓶最多两年。
F2：5%F2（纯度适合激光激发）/95%He（纯度大于99.995%），调压阀 3.5-5.0bar，流量0.3L/s-3.0L/s，气瓶尺寸10L，150bar
Kr：纯度（大于99.99%），调压阀3.5-5.0bar，流量0.8L/s-3.0L/s，气瓶尺寸10L，100bar Ne：纯度（大于99.995%），调压阀 3.5-5.0bar（作为卤素气体携带源 6.5-7.0bar），流量0.8L/s-3.0L/s，气瓶尺寸200L，200bar
He：纯度（大于99.995%），调压阀（冲洗腔体3.5-5.0bar）（作为卤素气体携带源6.5-7.0bar），流量0.8L/s-3.0L/s，气瓶尺寸200L，200bar
冲洗气体管道（灌气之前或运行一个星期后）：
打开激光器至准运行状态，气阀打开，且调节调压阀至适值。
1．关掉相应气阀
2．保证相应气体管道调压器打开
3．在小键盘上按下“FLUSH LINE”，并用左右键选择目标气体管道
4．按下“ENTER”，确认选择
5．按下“EXE”执行操作（显示“FLUSH: current selection L”）
以上属于排去气体管道中的气体，下面要将气体管道中充满新鲜气体
6．打开在第一步中关掉的气阀
7．在有气体补充的情况下重复上述2-5步操作至少一次
净化气体管道（长时间没有运行激光器后取出管道中的杂质）
打开激光器至准运行状态，气阀打开，且调节调压阀至适值。
1．关闭相应的气体管道调压器
2．打开He气瓶气阀，调节调压阀至4.0bar
3．在小键盘上按下“PURGE LINE”，并用左右键选择目标气体管道
4．按下“ENTER”，确认选择
5．按下“EXE”执行操作（显示“PURGE: current selection”，完成后显示“OFF”）
根据气体管道的长度，重复以上操作数次；在运行激光器之前，要进行冲洗气体管道的操作使气体管道内充满相应的气体
打开激光器至准运行状态，所有的调压器及气阀关闭。
排净卤素气体管道内的气体
1．打开卤素气体钢瓶气阀，将调压器调至至少4bar
2．关闭卤素气体钢瓶气阀，排出卤素气体管道中的气体（冲洗气体管道2-5步）
净化卤素气体管道：
3．打开惰性气体钢瓶，调节惰性气体管道调压器至4.0bar，净化气体管道至少四次，排净卤素气体
更换卤素气体气瓶
4．关闭气阀及调压器
5．分开气体管道与钢瓶（有可能气瓶上的调压器也需要更换）
6．用不锈钢帽密封卤素气体管道
7．更换卤素气瓶
8．移除卤素气体管道上的不锈钢帽，并将卤素气体钢瓶与管道拧在一起
检查真空泄漏性
9．关闭所有调压器及气阀
10．打开卤素气瓶气阀，调节气体管道上的调压器至4.0bar
11．关闭卤素气瓶气阀
12．按下“FLUSH LINE”，选择“HAL”，再按下“ENTER”确认，“EXE”执行（显示“FLUSH:HAL”），重复按下“EXE”，直至调压器显示值相对稳定
13．十分钟后，检查压力表。若存在压力的显著上升，则表示存在泄漏，需要拧紧所有连接，如有必要，还需更换密封圈。
检查超压泄漏性
14．打开惰性气瓶气阀，并调压至特定值
15．按下“PURGE LINE”，并选择“HAL”，以“ENTER”确认，“EXE”执行（显示“PURGE:HAL”）。根据系统结构，操作数次直至气体管道净化完毕
16．使用检漏仪检测连接处是否存在泄漏。若存在，需要拧紧所有连接，如有必要，还需更换密封圈。
清洗、重新注入并钝化气体管道
17．关闭卤素气体管道调压阀，打开卤素气瓶气阀，将调压阀调至合适值
18．按下“FLUSH LINE”，选择“HAL”，再按下“ENTER”确认，“EXE”执行（显示“FLUSH:HAL”），多次按下“EXE”，使管道中充满新鲜气体
19．等待15分钟，再次按下“EXE”，使卤素气管中充满新鲜气体
最后
20．若使用SNOOP，需要用酒精和吸水纸清洗连接处
21．将气瓶气阀和调压阀设定至特定值以备下次运行
更换稀有气体、缓冲气体或惰性气体
打开激光器至准运行状态，所有的调压器及气阀关闭。
排净气体管道内的气体
1．打开相应气体钢瓶气阀，将调压器调至至少4bar
2．关闭相应气体钢瓶气阀，排出气体管道中的气体（冲洗气体管道2-5步）
更换气瓶
3．关闭气阀及调压器
4．分离气体管道与钢瓶，更换气瓶，并将气管与气瓶或调压阀拧在一起
检查真空泄漏性
5．关闭所有调压器及气阀
6．打开相应气瓶气阀，并将调压阀调至4.0bar
7．关闭相应气瓶气阀
8．按下“FLUSH LINE”，选择目标值，再按下“ENTER”确认，“EXE”执行（显示“FLUSH: current selection”），重复按下“EXE”，直至调压器显示值相对稳定
9．十分钟后，检查压力表。若存在压力的显著上升，则表示存在泄漏，需要拧紧所有连接，如有必要，还需更换密封圈。
检查超压泄漏性
10.打开惰性气瓶气阀，并调压至特定值
11.按下“PURGE LINE”，并选择目标值，以“ENTER”确认，“EXE”执行（显示“PURGE: current
selection”）。根据系统结构，操作数次直至气体管道净化完毕
12.使用检漏仪检测连接处是否存在泄漏。若存在，需要拧紧所有连接，如有必要，还需更
换密封圈。
清洗、重新注入并钝化气体管道
13.关闭相应气体管道调压阀，打开气瓶气阀，将调压阀调至合适值
14.按下“FLUSH LINE”，选择目标值，再按下“ENTER”确认，“EXE”执行（显示“FLUSH: current
selection”），多次按下“EXE”，使管道中充满新鲜气体
15.等待15分钟，再次按下“EXE”，使卤素气管中充满新鲜气体
最后
16.若使用SNOOP，需要用酒精和吸水纸清洗连接处
17.将气瓶气阀和调压阀设定至特定值以备下次运行
钝化激光腔体（很长一段时间没有运行）
打开激光器至准运行状态，所有的调压器关闭，气瓶气阀打开。
1．打开卤素气瓶气阀，并调节调压阀至合适值
2．打开氦气瓶气阀，调节调压阀至合适值
3．按下F3
4．按下“EXE”确认选择并执行操作（腔体气压降至30mbar，并充满200mbar的卤素气体和900mbar的氦气）
5．保持至少8小时
6．重新注入新鲜气体
净化激光腔体（激光器停用一个月以上）
打开激光器至准运行状态，打开惰性气体气阀并调节调压阀至合适值
1．关闭所有气瓶气阀和调压阀
2．打开惰性气体气瓶气阀，调节调压阀至合适值
3．按下“PURGE RESERVOIR”
4．如有必要，选择“PURGE RES”
5．按下“ENTER”确认，按下“EXE”执行（显示“FLUSHING”）（如有急事，可按下“BREAK”
停止操作）
6．在运行仪器之前，重新注入新鲜气体
重新注入新的气体（每1-2星期或2-25million 脉冲次数或激光输出能量不足或显示“PRESENT ENERGY TOO HIGH”、“NEW GAS FILL NEEDED”、“LOW LIGHT”或校准能量监视器之前或钝化腔体以后）
打开激光器至准运行状态，打开所有气体气阀并调节调压阀至合适值，腔体和管道中均无杂质
1．打开所有气体气阀并调节调压阀至合适值
2．按下“NEW FILL”
3．按下“ENTER”确认，“EXE”执行
半导体激光器系统的动态特性研究资料
山西大学 物理电子工程学院实验论文 半导体激光器稳频系统的动态特性研究 学院：物理电子工程学院 专业：光信息科学与技术 导师：王彦华 姓名：杜小娇任思宇 学号：2013274002 20132740
半导体激光器稳频系统的动态特性研究 摘要：本实验在现代社会中自动控制系统技术的启发下，考虑到目前激光技术的发展前景广阔，应用也比较广泛，决定将用类似的方法研究激光器稳频系统的动态特性。在闭环系统中通过不同干扰信号的扰动，观察整个系统的响应，最终得到传递函数，进而分析出该系统的幅频和相频特性。关键字：激光器稳频系统干扰信号传递函数幅频特性相频特性 （一）引言 提高激光器系统稳定性在激光技术、超精密加工、测量设备量子信息等诸多科技前沿领域有着举足轻重的地位。影响激光系统稳定性的因素有很多，例如激光器、气压、震动等。如果激光器系统的稳定性提高到十几个小时乃至更高，那么对于恶劣环境的干扰就可以得以消除，更有利于实验的进行。对于激光器稳定性的研究更显得尤为重要，在激光器输出功率稳定性[1-2]的系统中，都实现了激光器输出功率的长期稳定性。在山西大学[3-6]也有很多实验需要建立在稳定系统来进一步发展。二阶闭环系统稳定的研究过程中针对信号及信号处理[7-8]已经有了较为成熟的一系列体系。因此，结合自动控制理论研究激光器系统及其动态响应，以实验结果为依据，对特定环境下激光器的结构设计的优化以及环路的参数的确定和调试，进行数学建模，从而提供更科学的处理方案，并给出一些的针对性的建议是非常重要的研究工作。 （二）实验原理 2.1半导体激光器（ECDL） 激光器的种类很多，分类的依据也有很多。其中根据其增益介质的不同可分为气体激光器、固体激光器、光纤激光器、染料激光器以及半导体激光器。半导体激光器因其结构紧凑、操作简单、便于集成、价格低廉、功耗低、工作波长范围大等优点而被广泛应用于冷原子物理、量子操控等前沿研究和高分辨率光谱，高精度测量很多技术领域。因此实验中将对半导体激光器稳定性进行了研究与分析。 我们在实验中为了更好控制半导体中发光二极管发出的光经谐振腔不断放大后发射出激光的不同模式，采用了光栅反馈式选模。光栅对激光有色散的作用，进而不同波长的波可以清楚辨别，通过调节光栅的角度，进而可以实现不同频率的激光反馈回激光器中。
激光器的分类
激光器的分类 自从上世纪60年代以来，激光器已经发展出了众多类型，主要包括不同的工作介质、不同的脉宽，因此我们按照激光器的工作介质和输出脉冲两个思路对目前主要的激光器进行分类，并且介绍相关的激光术语。 按激光工作介质，激光器可以分为固体激光器、气体激光器、半导体激光器、光纤激光器、染料激光器和自由电子激光器。 固体激光器(晶体，玻璃)：在基质材料中掺入激活离子而制成，都是采用光泵浦的方式激励。 1）钕玻璃激光器：在玻璃中掺入稀土元素钕做工作物质， 输出波长：λ=1.053μm 2）红宝石激光器： 输出波长：λ=694.3nm， 输出线宽：?λ=0.01～0.1nm 工作方式：连续，脉冲 3）掺钕钇铝石榴石(Nd:YAG)：YAG晶体内掺进稀土元素钕，
输出波长：λ=1064nm,914nm,1319nm 工作方式：连续，高重复率脉冲 连续波可调谐钛蓝宝石激光器： 输出波长：λ=675～1100nm 气体激光器：在单色性/光束稳定性方面比固体/半导体/液体激光器优越，频率稳定性好，是很好的相干光源，可实现最大功率连续输出，结构简单，造价低，转换效率高。谱线丰富，多达数千种(160nm--4mm)。 工作方式：连续运转(大多数) 1）氦-氖激光器： 常用的为λ=632.8nm 根据选择的工作条件激光器可以输出近红外，红光，黄光，绿光 (λ=3.39μm,1.15μm) 2）CO2激光器：λ=10.6μm 3）氩离子气体激光器：λ=488nm,514.5nm 4）氦-镉激光器：波长为325nm的紫外辐射和441.6nm的蓝光 5）铜蒸汽激光器：波长510.5nm的绿光和578.2nm的黄光 6）氮分子激光器：紫外光，常见波长：337.1nm，357.7nm 半导体激光器：由不同组分的半导体材料做成激光有源区和约束区的激光器；体积最小，重量最轻，使用寿命长，有效使用时间超过10万小时。工作物质包括GaAS(砷化镓)，InAS(砷化铟)，Insb(锑化铟)，CdS(硫化镉)。 输出波长范围：紫外，可见，红外 DFB半导体激光器，
半导体激光器驱动电源的控制系统
半导体激光器驱动电源的控制系统 使用单片机对激光器驱动电源的程序化控制，不仅能够有效地实现上述功能，而且可提高整机的自动化程度。同时为激光器驱动电源性能的提高和扩展提供了有利条件。 1 总体结构框图 本系统原理，主要实现电流源驱动及保护、光功率反馈控制、恒温控制、错误报警及键盘显示等功能，整个系统由单片机控制。本系统中选用了C8051F单片机。C8051F单片机是完全集成的混合信号系统级芯片(SOC)，他在一个芯片内集成了构成一个单片机数据采集或控制系统所需要的几乎所有模拟和数字外设及其他功能部件，如本系统中用到的ADC和DAC。这些外设部件的高度集成为设计小体积、低功耗、高可靠性、高性能的单片机应用系统提供了方便，也大大降低了系统的成本。光功率及温度采样模拟信号经放大后由单片机内部A/D 转换为数字信号，进行运算处理，反馈控制信号经内部D/A转换后再分别送往激光器电流源电路和温控电路，形成光功率和温度的闭环控制。光功率设定从键盘输入，并由LED数码管显示激光功率和电流等数据。 2 半导体激光器电源控制系统设计 目前，凡是高精密的恒流源，大多数都使用了集成运算放大器。其基本原理是通过负反作用，使加到比较放大器两个输入端的电压相等，从而保持输出电流恒定。并且影响恒流源输出电流稳定性的因素可归纳为两部分：一是构成恒流源的内部因素，包括：基准电压、采样电阻、放大器增益(包括调整环节)、零点漂移和噪声电压;二是恒流源所处的外部因素，包括：输入电源电压、负载电阻和环境温度的变化。 2.1 慢启动电路 半导体激光器往往会因为接在同一电网上的多种电器的突然开启或者关闭而受到损坏，这主要是由于开关的闭合和开启的瞬间会产生一个很大的冲击电流，就是该电流致使半导体激光器损坏，介于这种情况，必须加以克服。因此，驱动电源的输入应该设计成慢启动电路，以防损坏，：左边输入端接稳压后的直流电压，右边为输出端。整个电路的结构可看作是在射级输出器上添加了两个Ⅱ型滤波网络，分别由L1，C1，C2和L2，C6，C7组成。电容C5构成的C型滤波网络及一个时间延迟网络。慢启动输入电压V在开关和闭合的瞬间产生大量的高频成分，经过图中的两个Ⅱ型网络滤出大部分的高频分量，直流以及低频分量则可以顺利地经过。到达电阻R和C组成的时间延迟网络，C2和C4并联是为了减少电解电容对高频分量的电感效应。 2.2 恒流源电路的设计 为了使半导体激光器稳定工作，对流过激光器的电流要求非常严格，供电电路必须是低噪声的稳定恒流源驱动，具体电路。 使用单片机对激光器驱动电源的程序化控制，不仅能够有效地实现上述功能，而且可提高整机的自动化程度。同时为激光器驱动电源性能的提高和扩展提供了有利条件。 1 总体结构框图 本系统原理，主要实现电流源驱动及保护、光功率反馈控制、恒温控制、错误报警及键盘显示等功能，整个系统由单片机控制。本系统中选用了C8051F单片机。C8051F单片机是完全集成的混合信号系统级芯片(SOC)，他在一个芯片内集成了构成一个单片机数据采集或控制系统所需要的几乎所有模拟和数字外设及其他功能部件，如本系统中用到的ADC和DAC。
光纤激光器的控制系统
光纤激光器的控制系统 随着激光器在切割、焊接、表面处理等广泛应用。文中设计了应用于激光打标的功率控制系统，采用数字电位器方式使激光器的性能得到大幅提高，硬件电路设计结构简单、系统响应速度快，不需要额外器件，成本低廉、功能齐全、实用性强。 1、系统总体设计 1.1、控制系统设计 控制系统主要由单片机MC9S12XDP512、开关电源PC0-6131、数字电位器DS1867、数字温度传感器DS18B20、LCD1602显示器、键盘和报警装置等组成。 系统进行读写操作时，光纤激光器输出功率由单片机进行控制调节，提供所需要的激光功率，功率设定时，由单片机MC9S12XDP512对数字电位器DS1867输出电阻进行控制，以改变开关电源控制端的输入电压，使开关电源的输出电流改变，得到光纤激光器输出功率所需要的驱动电流，从而实现激光输出功率的变化。同时利用数字温度传感器对光纤激光器工作环境温度进行采集，利用单片机实现对温度数据的处理，当温度超出规定的40℃时，单片机会控制发光二级管进行温度报警，并利用LCD显示装置显示信息，用户可实时了解激光器的工作情况。 1.2、控制原理 激光器为电流型驱动器件，驱动电流是输出光功率的前提，通过改变激光器电源电流的大小来改变激光器的输出功率。系统控制激光器的输出功率的基本方法是：由单片机控制数字电位器DS1867的输出电阻，使开关电源控制端的电压改变，从而控制了开关电源的输出电流，改变光纤激光器功率的输出。 数字电位器DS1867的输出电阻由式(1)计算 R=D×RWL+RW (1) 其中，RW为滑臂电阻，即为内部电位器电子开关电阻，通常RW≤100 Ω，典型值为40 Ω；RWL为数字电位器DS1867内部电子阵列中每个电阻单元的阻值；D为输入的数字量。根据光纤激光器功率控制的要求，即用户对光纤激光器的输出功率性能的要求，设计出用户要求的10等级功率输出产品，不同的功率等级输出对激光打标的对象有不同的要求。经实验得出，系统设计需要开关电源输出电流的变化范围为0～12 A，功率对应电流线性输出，允许功率稳定度有1％的误差波动。把光功率分成10个等级输出，输入数字量D的值如表1所示，可以通过查表实现。 2、系统的硬件设计 2.1、单片机的选择 单片机MC9S12xDP512是Freescale公司生产的一种16位器件，其包括大量的片上存储器和外部I／O。由16位中央处理单元(CPU12X)、512 kB程序Flash、12 kB RAM、8 kB 数据Flash组成片内存储器。同时还包含两个异步串行通信接口(SCI)、一个串行外设接口(SPI)、一个8通道输入捕捉／输出比较(IC／OC)定时模块(TIM)、16通道12位A／D转换器(ADC)和一个8通道脉冲宽度调制模块(PWM)。MC9S12XD512具有91个独立的数字I ／O口，其中某些数字I／O口具有中断和唤醒功能。该单片机功能强大、运算速度快、可
激光器的分类介绍
激光器的分类介绍 实际应用的激光器种类很多，如以组成激光器的工作物质来说可分为气体激光器、液体激光器、固定激光器、半导体激光器、化学激光器等。在同一类型的激光器中又包括有许多不同材料的激光器。如固体激光器中有红宝石激光器、钇铝石榴石（Nd：YAG）激光器。气体型的激光器主要有He-Ne（氦－氖）、CO2及氩离子激光器等。由于工作物质不同，产生不同波长的光波不同，因而应用范围也不相同。最常用而范围广的有CO2laser及Nd：YAG激光。有的激光器可连续工作，如He-Ne laser；有的以脉冲形式发光工作。如红宝石激光。而另一些激光器既可连续工作，又可以脉冲工作的有CO2laser及Nd：YAG laser。 （一）固体激光器 实现激光的核心主要是激光器中可以实现粒子数反转的激光工作物质（即含有亚稳态能级的工作物质）。如工作物质为晶体状的或者玻璃的激光器，分别称为晶体激光器和玻璃激光器，通常把这两类激光器统称为固体激光器。 在激光器中以固体激光器发展最早，这种激光器体积小，输出功率大，应用方便。由于工作物质很复杂，造价高。当今用于固体激光器的物质主要有三种：掺钕铝石榴石（Nd：YAG）工作物质，输出的波长为1.06μm呈白蓝色光；钕玻璃工作物质，输出波长 1.06μm呈紫蓝色光；红宝石工作物质，输出波长为694.3nm，为红色光。主要用光泵的作用，产生光放大，发出激光，即光激励工作物质。 固定激光器的结构由三个主要部分组成：工作物质，光学谐振腔、激励源。聚光腔是使光源发出的光都会聚于工作物质上。工作物质吸收足够大的光能，激发大量的粒子，促成粒子数反转。当增益大于谐振腔内的损耗时产生腔内振荡并由部分反射镜一端输出一束激光。工作物质有2条主要作用：一是产生光；二是作为介质传播光束。因此，不管哪一种激光器，对其发光性质及光学性质都有一定要求。 （二）气体激光器 工作物质主要以气体状态进行发射的激光器在常温常压下是气体，有的物质在通常条件下是液体（如非金属粒子的有水、汞），及固体（如金属离子结构的铜，镉等粒子），经过加热使其变为蒸气，利用这类蒸气作为工作物质的激光器，统归气体激光器之中。气体激光器中除了发出激光的工作气体外，为了延长器件的工作寿命及提高输出功率，还加入一定量的辅助气体与发光的工作气体相混合。 气体激光器大多应用电激励发光，即用直流，交流及高频电源进行气体放电，两端放电管的电压增压时可加速电子，带有一定能量，在工作物质中运动的电子
人工智能模拟卷B+答案
人工智能模拟卷（B） 一、选择题 1、1997年5月，著名的“人机大战”，最终计算机以3.5比2.5的总比分将世界国际象棋棋王卡斯帕罗夫击败，这台计算机被称为（ A ） A）深蓝B）IBM C）深思D）蓝天 2、下列哪部分不是专家系统的组成部分（A ）。 A.）用户B）综合数据库C）推理机D）知识库 3、下列不在人工智能系统的知识包含的4个要素中的是（D ）。 A)事实B)规则C)控制和元知识D)关系 4、产生式系统的推理不包括（D ）。 A）正向推理B）逆向推理C）双向推理D）简单推理 5、消解原理是一种用于（D ）。 A）表达式变换的推理规则B）变量运算的推理规则 C）一定的子句公式的推理规则D）规则演绎的推理规则 6、要想让机器具有智能，必须让机器具有知识。因此，在人工智能中有一个研究领域，主要研究计算机如何自动获取知识和技能，实现自我完善，这门研究分支学科叫（B ）。 A)专家系统B)机器学习C)神经网络D)模式识别 7、语义网络的组成部分为：（C ） A）框架和弧线B）状态和算符 C）节点和链D）槽和值
8、如果问题存在最优解，则下面几种搜索算法中，（A）必然可以得到该最优解。 A）广度优先搜索B）深度优先搜索 C）有界深度优先搜索D）启发式搜索 9、语义网络的组成部分为：（C ）。 A）框架和弧线B）状态和算符 C）结点和链D）槽和值 10、谓词公式?x(P(x)∨?yR(y))→Q(x)中变元x是（D ）。 A）自由变量B）约束变量 C）既不是自由变量也不是约束变量D）既是自由变量也是约束变量 二、填空题 1、宽度优先搜索和_深度优先_搜索等属于盲目搜索；而有序搜索等属于启发式搜索。 2、语义网络由节点和弧线或链线组成，节点用于表示物体、概念和状态，弧 线用于表示节点间的关系。 3、在二人博弈问题中，最常用的一种分析技术是极大极小分析法，这种方法的思想是先生成一棵博弈树，然后再计算其倒推值。但它的效率较低，因此人们在此基础上，又提出了α-β剪枝技术。 4、在谓词公式中，紧接于量词之后，被量词作用的谓词公式称为该量词的辖域，而在一个量词的辖域中与该量词的指导变元相同的变
激光复习资料
1．激光器的基本结构包括三部分，即工作物质、激励能源、光学谐振腔 2．任何一个共焦腔与无穷多个稳定球面腔等价，而任何一个满足稳定条件的球面腔唯一地等价于一个共焦腔。 3.影响腔内电磁场能量分布的因素有激活介质的光放大作用、腔镜反射不完全介质吸收、衍射损耗 4目前世界上激光器有数百种之多，如果按其工作物质的不同来划分，则可分为四大类，它们分别是固体激光器、气体激光器、液体激光器、半导体激光器5He-Ne激光器是典型的四能级系统，有三条主要激光谱线，其激光谱线及波长分别为3S→2P0.6328μ2S→2P 1.15μ3S→3P 3.39μ1连续激光器稳定工作时的增益系数是否会随泵浦功率的提高而增加？为什么？ 不会因为连续激光器稳定时增益系数为G=号增益系数，I为腔内光强，I s为饱和光强。 G0 1+2I I s =G阈，G0为小信 因此，当满足阈值条件以后，当外界的泵浦功率增加时，腔内光强增加，引起增益饱和作用，则增益下降。在稳态工作时，激光器的增益系数保持与阈值相等，不会随泵浦功率的提高而增加。 2简要叙述激光器稳定出光的过程。 答：激光增益介质在激励源的激励下造成一定数目的粒子数反转分布，高能级上的粒子不稳定会产生自发辐射光，增益介质对这些最初始的自发辐射光有一定的增益系数，此时的增益要大于谐振腔的总损耗，光在谐振腔中往返传播一周增加的量大于损耗的量，因此光在谐振腔中逐步得到放大；当光被继续放大到一定强度可与激光器的饱和光强可比拟时，光强使介质的增益系数产生饱和效应，当增益系数逐步下降到等于谐振腔的总损耗系数时，光在腔中往返一次被增加的量等于损耗的量，此时激光器即发出稳定的光强。 3为什么一般来说均匀增宽的稳定态激光器的输出通常是单纵模的，而非均匀增宽的稳定态激光器输出通常是多个纵模？ 答：（1）对于均匀增宽型介质激光器来说，每个发光粒子对形成整个谱线都有贡献。当强度很大的光通过时，它会造成整个增益曲线按同一比例下降，通过增益的饱和效应模式之间会造成谱线竞争，最终只剩下与中心频率靠得最近的那个模式，所以是单纵模的； （2）对于非均匀增宽型介质激光器来说，某一种纵模的光强增强时，增益的饱和效应并不引起整个增益曲线下降，而是在该纵模对应的频率处烧一个孔，所以如果有多个纵模的小信号增益都大于阈值的话，这些纵模都可以建立起自己的振荡，所以非均匀增宽的稳定态激光器输出通常是多个纵模。
激光器常用操作方法
前言 手册部分内容摘录于其它书籍及资料，作者不承担技术及版权问题。手册内容主要针对于奔腾楚天HYPE-CUT3015型切割机及其辅助设备的基本操作方法和介绍。本手册不保证能够适应于所有此型号切割机。编写本手册的目的主要为了使员工更快的掌握奔腾楚天HYPE-CUT3015型切割机。在阅读本手册的同时还请阅读《Smart Manager 2中文版说明书》、《HYPE-CUT3015开关机操作指南》、《JQLⅡ3015激光切割机工艺手册》、由(晶艺金属配套加工厂)编写的《激光加工手册》方能对激光切割系统有系统性的认识。如想更深一步学习激光切割知识,推荐阅读由从事激光加工技术研究有二十多年经验的专家金岡优所著的《激光加工》一书。 由于本手册作者水平有限，如有错误请给予指正。
激光器常用操作方法(一)控制面板 控制单元主视图（控制面板） (1)激光器控制开关 (2)高压控制 (3)激光器控制方式 (4)急停 (5)LCD 显示屏 (6)LCD 键
A B C D E F 激光器控制面板图示 (二)开机(大概需要13分钟左右) 当其它外设、机床及激光器电源开关都开启完成后,激光器面板的开机操作步骤为： 1.打开激光器使用气体（高纯氮和混合气）。观察气瓶剩余压力，以及气瓶出口 压力。 开启电源区钥匙开关“B” (顺时针转动)，然后按下电源触控开关“A”激光器开始抽真空，将激光器腔体内回充的氮气抽取干净。同时进行外部条件检测。经过时间为450秒。并出现以下画面:
2.等到激光器气压抽到22mbar左右,显示屏出现“PRESS H. V . ON KEY时， 提示激光器已准备好上高压. 3.开启高压区钥匙开关“D”然后按下高压区触控开关“C”激光器开始向腔体 内充激光气体，直到启动结束，回到主界面。如上图这个过程需要3~4分钟。
激光的原理及激光器分类
激光器的原理及分类 一、基础原理 量子理论认为，所有物质都是由各种微观”粒子”组成,如分子,原子,质子,中子,电子等。在微观世界里,各种粒子都有其固有的能级结构。当一个粒子从高能级掉到低能级时，根据能量守恒定律，它要把两个能级相差部分的能量释放出来，通常这个能量以光和热两种形式释放出来。 二、自发辐射、受激辐射 1、自发辐射 普通常见光源的发光（如电灯、火焰、太阳等地发光）是由于物质在受到外来能量（如光能、电能、热能等）作用时，原子中的电子就会吸收外来能量而从低能级跃迁到高能级，即原子被激发。激发的过程是一个“受激吸收”过程。但是处在高能级（E2)的电子寿命很短（一般为10－8～10－9秒），在没有外界作用下会自发地向低能级（E1）跃迁，跃迁时将产生光（电磁波）辐射。辐射光子能量=E2-E1。过程各自独立、互补关联，所有辐射的光在发射方向上是无规律的射向四面八方，并且频率不同、偏振状态和相位不同。 2、受激辐射 在原子中也存在这样一些特定高能级，一旦电子被激发到这个高能级之上，却由于不满足跃迁的条件，发生跃迁的几率很低，电子能够在高能级上的时间很
长，就所谓的亚稳定状态。但在能在外界光场的照射下发生往下跃迁，并且向下跃迁时释放出一个与射入光场相同的光子，在同一个方向、有同一个波长。这就是受激辐射，激光正是利用这一原理激发出来。 二、粒子数反转 通过受激辐射出来的光子，不仅可以引起其他粒子受激辐射，也可以引起受激吸收。只有在处于高能级的原子数量大于处于低能级原子数时，所产生的受激辐射才能大于受激吸收。但是在自然条件下，原子都是都处于稳定的基态，只能通过技术手段将大量的原子都调整到高能级的状态，才能有多余的辐射向外产生。这个技术叫粒子数反转。 三、光放大过程 通过粒子数反转后，其中一个粒子首先在外界光场的照射刺激下，对外发出了一个光子，这个光子又刺激其他粒子再次对外发射光子，并且方向相同，波长
激光器介绍
激光器介绍 WALC4020数控激光切割机 更快、更宽、更厚的钣金切割专家 1、产品简介 更高性能的激光切割系统: WALC4020选择了世界最先进的激光器、切割头。拥有最高质量的部件和最好的结构。如西门子的控制系统和直线驱动系统，STAR的直线导轨。 更先进的结构型式： A．横梁 WALC4020激光切割机采用横梁倒挂结构，此结构有如下优势： 1．与横梁悬臂式相比，横梁的运行速度更高，运行更平稳，可达200米/分。这是因为驱动力的作用点位于横梁的重心，不会产生附加力矩，驱动效率更高，运行更平稳。 2．与小龙门移动式相比，电气控制更简单，系统更可靠。操作更方便。 因此，WALC4020更适用于高速，高功率切割。 B．交换工作台： 采用垂直升降式交换工作台，此型式的交换方式与目前使用的斜升式相比有如下优点： A．提升能力更大，安装更方便。 B．与横梁倒挂结构配合，结构更合理。 C．在切割区内，工作台下的空间更大，以便布置排渣装置及抽风除尘装置。 C．驱动： WALC4020激光切割机的X、Y轴采用了西门子的控制系统和直线驱动系统，与传统电机+滚珠丝杠（齿条）相比，驱动力更大，加速度更高。加速度可达3G，速度最高可达200米/分。而且运行更平稳。 X，Y，Z轴的导轨采用STAR高品质直线导轨，精度更高，运行更平稳。 2、产品特性 WALC4020融合了激光最新技术的应用 一．控制 WALC4020的控制器是SIEMENS 840D。该控制器的界面已经进行了改进，以适合激光切割系统的应用。 二．穿透检测 在打孔时，穿透检测使用传感器来确定光束是不是已经穿透了板材，这样可以得到最高质量的穿透效果，节省时间。
激光器的种类及性能参数总结
激光器的种类及性能参数总结 半导体激光器——用半导体材料作为工作物质的一类激光器 中文名称： 半导体激光器 英文名称： semiconductor laser 定义1： 用一定的半导体材料作为工作物质来产生激光的器件。 所属学科： 测绘学（一级学科）；测绘仪器（二级学科） 定义2： 以半导体材料为工作物质的激光器。 所属学科： 机械工程（一级学科）；光学仪器（二级学科）；激光器件和激光设备-激光器名称（三级学科） 定义3： 一种利用半导体材料PN结制造的激光器。 所属学科： 通信科技（一级学科）；光纤传输与接入（二级学科） 半导体激光器的常用参数可分为：波长、阈值电流Ith 、工作电流Iop 、垂直发散角θ⊥、水平发散角θ∥、监控电流Im 。 （1）波长：即激光管工作波长，目前可作光电开关用的激光管波长有635nm、650nm、670nm、激光二极管690nm、780nm、810nm、860nm、980nm等。 （2）阈值电流Ith ：即激光管开始产生激光振荡的电流，对一般小功率激光管而言，其值约在数十毫安，具有应变多量子阱结构的激光管阈值电流可低至10mA以下。 （3）工作电流Iop ：即激光管达到额定输出功率时的驱动电流，此值对于设计调试激光驱动电路较重要。 （4）垂直发散角θ⊥：激光二极管的发光带在垂直PN结方向张开的角度，一般在15?~40?左右。 （5）水平发散角θ∥：激光二极管的发光带在与PN结平行方向所张开的角度，一般在6?~ 10?左右。 （6）监控电流Im ：即激光管在额定输出功率时，在PIN管上流过的电流。 工业激光设备上用的半导体激光器一般为1064nm、532nm、808nm，功率从几瓦到几千瓦不等。一般在激光打标机上使用的是1064nm的，而532nm的则是绿激光。 准分子激光器——以准分子为工作物质的一类气体激光器件。 中文名称： 准分子激光器 英文名称： excimer laser 定义：
人工智能考试模拟试题
西安电子科技大学 人工智能考试模拟试题一 一、选择题（10 小题，共10 分） 1、97 年５月，著名的“人机大战” ，最终计算机以3.5 比2.5 的总比分将世界国际象棋棋王卡斯帕罗夫击败，这台计算机被称为（C ） A）深思B）IBM C）深蓝D）蓝天 2、谓词逻辑下，子句, C1=L∨C1‘, C2= ~ L∨C2‘,?若σ是互补文字的（最一般）合一置换，则其归结式C=（D ） A)C1’∨C2’ B) C1’ ∧C2’ C)C1’σ∧C2’σ D) C1’σ∨C2’σ 3、不属于人工智能的学派是（B ）。 A)符号主义B)机会主义C)行为主义D)连接主义。 4、要想让机器具有智能，必须让机器具有知识。因此，在人工智能中有一个研究领域，主要研究计算机如何自动获取知识和技能，实现自我完善，这门研究分支学科叫（B ）。 A)专家系统B)机器学习C)神经网络D)模式识别 5、下列哪部分不是专家系统的组成部分（D ） A.）知识库B）综合数据库C）推理机D) 用户 6、产生式系统的推理不包括（D ） A）正向推理B）逆向推理C）双向推理D）简单推理 7、AI 这个英文缩写的全称是（B） A)Automatic Intelligence C)Automatice Information B)Artifical Intelligence D)Artifical Information 8、在公式中 ) , (y x xp y? ?，存在量词是在全称量词的辖域内，我们允许所存在的x 可能依 赖于y 值。令这种依赖关系明显地由函数所定义，它把每个y 值映射到存在的那个x。这种函数叫做（B ） A)依赖函数B) Skolem 函数C) 决定函数D) 多元函数 9、子句~P∨Q 和P 经过消解以后，得到（C ） A)P B) ~P C) Q D) P∨Q 10、如果问题存在最优解，则下面几种搜索算法中，（A ）必然可以得到该最优解。 A) 宽度（广度）优先搜索B) 深度优先搜索 C) 有界深度优先搜索D) 启发式搜索 二、填空题（10 个空，共10 分） 1 、 )) , ( ) , ( )( )( (y x Above y x On y x→ ? ?化成子句形式为：~On(x,y) ∨ ) , (y x Above 2、假言推理 B A B A? ∧ →) (，假言三段论（A→B）∧（B→C)) (C A→ ?
激光增益的测量
激光增益的测量 一、 实验目的 1． 掌握用腔内损耗法测量激光参数的原理和方法。 2． 根据自动测试系统测得的曲线，取适当的数据，编写程序，利用计算机进行计算。 3． 通过对激光器增仪等参数的测量，对激光器的工作过程有进一步的了解。 二、 实验原理 在激光器中，小信号增益系数g 0、饱和光强I s 、腔内损耗α和最佳输出率T opt 等是决定激光器工作特性的重要参数，它们均可由实验测得，而这些参数的测量均与增益系数的测量有关。由增益系数的定义：1 2ln 1 I I l G = （1） 我们可以方便的利用一个激光器和一个与激光器充同样工作物质的放大管直接测出I 1、I 2。由放大管的长度计算出增益系数。但对于本实验所要测量的He-Ne 激光管的增益系数，由于探测过程中，荧光光强的贡献不能忽略，造成很大的误差。所以本试验采用的是腔内损耗法测量He-Ne 激光器的增益。因而可以消除这一误差因素，其测量装置的原理图如图1所示 图1 在两个全反射镜组成的外腔式He-Ne 激光器内，置一透明的平行平板作为反射器，该反射器与腔轴相交成某一角度，在满足振荡条件的情况下，反射器两边有一定功率的激光输出。 反射器单个表面对0.6328μm 的光的反射率R 是入射角?的函数，由菲涅尔公式得 )] /(sin sin [)]/(sin sin [)(1212n tg n tg R ?????--+-= （2） 其中n 为平行材料对激光波长的折射率。（本实验中所用平板玻璃对λ=0.6328μm 光的折射率为1.515）。 理论推导证明：在不考虑反射器本身的吸收和散射时，反射器的输出率（即来回一次在反射器表面反射的光强于入射光强之比）表示为： 2]) (1)(1[1)(???R R T +--= （3） 若将反射器绕与激光束相垂直，同时也与放电管布氏窗的发现相垂直的轴线旋转，入射角?将连续地变化，因此，该反射器将起一个反射率可变的平面耦合输出镜的作用。 定义α为激光腔除输出率以外的光学损耗（往返一次），成为内损耗，L 为激活介质的长度，g 0为小信号增益系数，P out 为耦合输出功率，P 0s 为饱和功率，由于本实验管较长，使
Nd∶YAG激光器的特性及应用
激光是60 年代初出现的一种新型光源,激光以其高亮度、高单色性、高方向性和高相干性,引起普遍重视,并很快在工农业生产、科学技术、医疗、国防等各个领域得到广泛应用。激光医学是激光技术与医疗科学有机结合的产物,激光在70 年代开始广泛用于临床;90 年代,随着新型激光器的研制成功,激光与医疗、生物组织科学紧密结合,研究范围日益扩大。 Nd:YAG 激光器以其增益高、阈值低、量子效率高、热效应小、机械性能良好、适合各种工作模式(连续、脉冲) 等特点,在当今各种固体激光器中应用物质相互作用的效果是不同的, 不同波长的Nd:YAG激光器采用连续、脉冲等方式工作使激光与不同部位的生物组织相互作用,可以获得良好的疗效。医用Nd:YAG 激光器在外科手术、眼科、牙科、口腔科、耳鼻喉科、皮肤科、美容等方面应用广泛,特别是治疗皮肤色素性疾病,有创伤小、愈合好、无疤痕等独特优点,本文主要介绍Nd:YAG 激光器的特性以及在治疗皮肤疾病方面的应用,使读者了解各种激光器的性能及不同种类激光治疗仪的治疗效果。 一、Nd:YAG 激光器的特性 能产生激光的系统,称为激光器。一台简单的激光器通常由工作物质、泵浦源和谐振腔三部分组成。自1960 年第一台激光器诞生以来,已有上百种激光器问世。形形色色的激光器彼此之间差异极大,根据产生激光的工作物质,有气体、液体、固体和半导体激光器等。固体激光器是以固态基质中掺入少量激活元素为工作物质的激光器,工作物质的物理化学性能主要取决于基质材料,而其光谱特性主要由发光粒子的能级结构决定。但发光粒子受基质材料的影响,其光谱特性将有所变化,有的甚至变化很大。用作基质的主要有刚玉、石榴石晶体及各种玻璃等。发光粒子称为激活离子,最常用的激活离子为钕、铬等稀土元素离子。例如世界上第一台激光器所用工作物质为红宝石,就是掺入极少量铬离子的刚玉。以掺有一定量钕离子(Nd3 + ) 的钇铝石榴石( YAG) 晶体为工作物质的激光器,称为掺钕钇铝石榴石(Nd:YAG) 激光器。掺钕激光器是当前应用最广泛的固体器件之一,在激光加工、医疗、军事等领域应用广泛。
激光器原理及分类
激光器原理及分类 激光器是能发射激光的装置。1954年制成了第一台微波量子放大器，获得了高度相干的微波束。1958年A.L.肖洛和C.H.汤斯把微波量子放大器原理推广应用到光频范围，1960年T.H.梅曼等人制成了第一台红宝石激光器。下面小编为大家介绍下激光器。 一、激光器原理 除自由电子激光器外，各种激光器的基本工作原理均相同。产生激光的必不可少的条件是粒子数反转和增益大于损耗，所以装置中必不可少的组成部分有激励（或抽运）源、具有亚稳态能级的工作介质两个部分。激励是工作介质吸收外来能量后激发到激发态，为实现并维持粒子数反转创造条件。激励方式有光学激励、电激励、化学激励和核能激励等。工作介质具有亚稳能级是使受激辐射占主导地位，从而实现光放大。激光器中常见的组成部分还有谐振腔，但谐振腔（见光学谐振腔）并非必不可少的组成部分，谐振腔可使腔内的光子有一致的频率、相位和运行方向，从而使激光具有良好的方向性和相干性。而且，它可以很好地缩短工作物质的长度，还能通过改变谐振腔长度来调节所产生激光的模式（即选模），所以一般激光器都具有谐振腔。 二、激光器分类 可调谐激光器 可调谐激光器tunablelaser是指在一定范围内可以连续改变激光输出波长的激光器（见激光）。这种激光器的用途广泛，可用于光谱学、光化学、医学、生物学、集成光学、污染监测、半导体材料加工、信息处理和通信等。 单模激光器 输出为单横模(一般为基模)、多纵模的激光器。
化学氧碘激光器 化学氧碘激光器是一种机载激光器。机载激光器系统是以改型的波音 747-400F飞机作为发射平台（代号YAL-1A），以产生高能激光的化学氧碘激光器为核心，配置跟踪瞄准系统和光束控制与发射系统，利用激光作为能量直接毁伤目标或使之失效的定向能武器。 二氧化碳激光器 二氧化碳激光器是以CO2气体作为工作物质的气体激光器。放电管通常是由玻璃或石英材料制成，里面充以CO2气体和其他辅助气体（主要是氦气和氮气，一般还有少量的氢或氙气）；电极一般是镍制空心圆筒；谐振腔的一端是镀金的全反射镜，另一端是用锗或砷化镓磨制的部分反射镜。当在电极上加高电压（一般是直流的或低频交流的），放电管中产生辉光放电，锗镜一端就有激光输出，其波长为10.6微米附近的中红外波段；一般较好的管子。一米长左右的放电区可得到连续输出功率40～60瓦。CO2激光器是一种比较重要的气体激光器液体激光器 液体激光器也称染料激光器，因为这类激光器的激活物质是某些有机染料溶解在乙醇、甲醇或水等液体中形成的溶液。为了激发它们发射出激光，一般采用
(人工智能)人工智能模拟试题(分钟)
人工智能模拟试题(120分钟） 1. 填空题（共12分，每小题2分） 1）知识表示的性能应从以下二个方面评价：____________________和________________；后者又分二个方面______________和________________。 2) 框架系统的特性继承功能可通过组合应用槽的三个侧面来灵活实现，它们是 ______________________________________________________。 3）KB系统通常由以下三个部分组成：__________________________________________； KB系统的开发工具和环境可分为以下三类： ____________________________________。 4）按所用的基本学习策略可以将机器学习方法划分为以下几类：________ _____________________________________________________________。 5) 主观Bayes方法将推理规则表示为P Q形式，称__________为先验似然比， __________ 为条件似然比，_________为规则的充分性因子。 6）自然语言理解中，单句理解分二个阶段：____________和____________，后者又分二个步骤：________________和_________________。 2、问答题（共20分，每小题5分） 1）阐述示例学习所采用的逐步特化学习策略，并说明学习过程中正、反例的作用。 2）为什么要在框架系统中实行相容匹配技术？如何实现？ 3）阐述Xps的冲突解法和推理引擎，并说明综合数据库中事实元素的时间标签在冲突解法中起的作用。 4）什么是问题归约？问题归约的操作算子与一般图搜索有何不同？与或图启发式搜索算法AO*的可采纳性条件是什么？ 3、简单计算题（共35分，每小题7分）
国外主要激光器企业大全知识分享
国外主要激光器企业 大全
国外主要激光器企业大全 2014-12-04 ：焊接与切割联盟我要分享评论投稿订阅 导读： IPG全球最大的光纤激光制造商，其生产的高效光纤激光器、光纤放大器以及拉曼激光的技术均走在世界的前端。 OFweek激光网讯：激光是20世纪以来，继原子能、计算机、半导体之后，人类的又一重大发明，被称为“最快的刀”、“最准的尺”、“最亮的光”和“奇异的激光”。它的亮度约为太阳光的100亿倍。 随着激光技术的不断发展，激光应用已经渗透到科研、产业的各个方面，在汽车制造、航空航天、钢铁、金属加工、冶金、太阳能以及医疗设备等领域都起到重要作用。 我国激光加工产业五个发展阶段：1990~1993年横流CO2激光器的使用标志着我国研究成果走向实际应用；1994~1997年CO2激光设备应用于大量的打标和服装雕刻；1997~1999年，激光技术应用于手机电池焊接，从而带动了汽车零部件、小五金元器件的打标应用；2000~2004年，成套的大功率激光设备面市，应用于焊接、毛化、切割、调阻、打孔、模切等更广阔的领域；2004年至近期，大功率激光切割机、多种裁床、激光熔覆设备、激光直接成型机、用于微电子加工等领域的激光设备纷纷涌现。 虽然我国的激光加工产业相比上个世纪发生了日新月异的变化，近年来很多激光设备已经逐步实现国产化，但是依然还受到多方面技术不成熟的制约，还无法完全满足我国激光加工市场的广大市场需求。 激光设备的核心就是激光器，我国各大激光设备企业不断地加大技术开发投入，虽然已经取得了一定的成就，各种激光设备实现国产化，达到国际领先水平，但是在主力激光器，超大功率激光器依然依赖进口，以致激光设备价格大幅度上涨，制约了我国激光加工产业的发展，另一方面，国外不少的激光加工企业看准中国激光加工的广大市场前景，纷纷入驻我国的沿海城市，冲击我国激光加工产业，国际竞争国内化。 下面总结目前市场上应用于工业制造领域的激光器主要企业，以供想采购激光焊接、激光切割、激光打标等企业提供相应的参考！ 美国 1.相干（Coherent）公司 相干公司成立于1966年，是世界第一大激光器及相关光电子产品生产商，产品服务于科研、医疗、工业加工等多个行业；秉承40年的激光制造经验和创新精神，致力于提供一流的商业化激光器，促进科学研究不断进步、生产制造行业生产力和加工精度的不断提高；其全球化的销售、客户服务和技术支持网络更为客户提供全球范围内的合作和服务。 相干公司能够提供更全面的激光器和激光参数测量产品，包括：氩/氪离子激光器、CO2激光器（10.6μm、9.4μm、调Q、可调谐、单频、THz源）、半导体激光器(375nm、405nm、635nm、780-980nm)、钛宝石连续可调谐激光器、准分子激光器、脉冲染料激光器、钛宝石超快激光器及放大器、半导体泵浦固体激光器（1064nm、532nm、355nm、266nm）、功率计、能量计、光束质量分析仪和波长计等。
光纤激光器的分类
光纤激光器的分类 光纤激光器种类很多，根据其激射机理、器件结构和输出激光特性的不同可以有多种不同的分类方式。根据目前光纤激光器技术的发展情况，其分类方式和相应的激光器类型主要有以下几种： （1）按增益介质分类为： a）晶体光纤激光器。工作物质是激光晶体光纤，主要有红宝石单晶光纤激光器和Nd3+:YAG单晶光纤激光器等。 b）非线性光学型光纤激光器。主要有受激喇曼散射光纤激光器和受激布里渊散射光纤激光器。 c）稀土类掺杂光纤激光器。向光纤中掺杂稀土类元素离子使之激活，（Nd3+、Er3+、Yb3+、Tm3+等，基质可以是石英玻璃、氟化锆玻璃、单晶）而制成光纤激光器。 d）塑料光纤激光器。向塑料光纤芯部或包层内掺入激光染料而制成光纤激光器。 （2）按谐振腔结构分类为F-P腔、环形腔、环路反射器光纤谐振腔以及“8”字形腔、DBR光纤激光器、DFB光纤激光器等。 （3）按光纤结构分类为单包层光纤激光器、双包层光纤激光器、光子晶体光纤激光器、特种光纤激光器。 （4）按输出激光特性分类为连续光纤激光器和脉冲光纤激光器，其中脉冲光纤激光器根据其脉冲形成原理又可分为调Q光纤激光器（脉冲宽度为ns量级）和锁模光纤激光器（脉冲宽度为ps或fs量级）。 （5）根据激光输出波长数目可分为单波长光纤激光器和多波长光纤激光器。 （6）根据激光输出波长的可调谐特性分为可调谐单波长激光器，可调谐多波长激光器。 （7）按激光输出波长的波段分类为S-波段（1460~1530 nm）、C-波段（1530~1565 nm）、L-波段（1565~1610 nm）。 （8）按照是否锁模，可以分为：连续光激光器和锁模激光器。通常的多波长激光器属于连续光激光器。 按照锁模器件而言，可以分为被动锁模激光器和主动锁模激光器。 其中被动锁模激光器又有: 等效/假饱和吸收体：非线性旋转锁模激光器（8字型，NOLM和NPR） 真饱和吸收体： SESAM或者纳米材料（碳纳米管或者石墨烯）。
激光器系统
a)可调谐QCL 与传统的热辐射光源相比，QCL 辐射亮度高，光束质量好。近年来，随着对QCL 的研究深入，QCL 的阈值电流密度不断下降，而工作温度和峰值功率普遍提高，单芯片的增益范围不断拓宽。已经有多种工作温度在300K 以上，峰值功率大于100mW ，波长在800-2000cm -1之间，单芯片增益范围数百波数的QCL 实现商用。根据本项目需求，拟选择Daylight Solutions 公司的üT-9型QC 器件，其光谱参数如图4所示。由图可以看出，此器件包含了本项目所需要的光谱波段，最大峰值功率达到400mW 。由于不同波长下的光谱功率响应不同，通过调节电源工作电流或使用滤光片实现功率均衡，以保证仪器在不同波长下具有相近的信噪比。 图4 üT-9型QC 器件的光谱参数 在光谱分析应用中，常用外腔方式对QCL 进行调谐构成外腔量子级联激光器（External Cavity-QCL ，EC-QCL ），本项目拟采用光栅调谐的方式，如图5所示。 光栅 QC 芯片 透镜1 透镜2 AR 膜 带TEC 基座 光栅转动控制 QC 温度控制 QC 电流控制 QCL 控制器 激光输出 图5 光栅调谐外腔示意图 当QC 芯片的准直输出光入射到光栅上时，光栅会将大于零级的同一级衍射光按不同波长在空间上依次展开。通过旋转光栅改变共振波长，实现激光器的调谐输出。该方案中，电流驱动方式、温控方式、波长控制方式等诸多因素，都会影响EC-QCL 的可靠性。本项目拟对这些关键技术问题进行重点研究，开发出满足需求的EC-QCL 。 b)高效光收集系统 人体漫反射光谱中有效信号微弱，而常规光谱仪器的光能利用率较低，很难达到无创血糖监测所需精度。本项目采用非成像光学设计方法，设计皮肤漫反射光收集装置，提高光能利用率。 c) 高信噪比光信号探测与采集系统