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- [技術(shù)支持]講解石英晶振對(duì)激光產(chǎn)生的折射率以及吸收系數(shù)2018年03月16日 09:26
激光束入射到晶振材料表面,在材料表面會(huì)發(fā)生反射、散射、吸收等,要進(jìn)行激光輻射的熱效應(yīng)理論計(jì)算,首先要知道有多少輻射能量被石英晶振材料吸收。對(duì)于透明或半透明的材料,需要測量材料的反射率和透射率,而對(duì)于不透明材料,只需要測量其反射率就足夠了。
從微觀來看,激光對(duì)石英晶振的作用是高頻電磁波對(duì)物質(zhì)中自由電子或束縛電子的作用,晶振對(duì)激光的吸收與物質(zhì)結(jié)構(gòu)和電子能帶結(jié)構(gòu)有關(guān)。金屬中存在大量的自由電子,在激光作用下這些自由電子受到光頻電磁波的強(qiáng)迫振動(dòng)而產(chǎn)生次波這些次波形成了強(qiáng)烈的反射波和較弱的透射波,透射部分將被電子通過軔致輻射過程而吸收,繼而轉(zhuǎn)化為電子的平均動(dòng)能,再通過電子與晶格之間的馳豫過程轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮堋?/span>
非金屬與金屬不同,它對(duì)激光的反射比較低,對(duì)應(yīng)的吸收比較高。石英貼片晶振電介質(zhì)對(duì)激光吸收與束縛電子的極化,單光子或多光子吸收,以及多種機(jī)制的非線性光學(xué)效應(yīng)有關(guān)。透明電介質(zhì)表面或石英晶振體內(nèi)的雜質(zhì)和缺陷往往強(qiáng)烈吸收激光,成為破壞的根源。半導(dǎo)體對(duì)激光的吸收有多種機(jī)制,以本征吸收最為重要,產(chǎn)生的電子一空穴對(duì)很快通過無輻射躍遷復(fù)合,將吸收的光能轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮?。等離子體是特殊條件下存在的電離氣體,蒸氣等離子體對(duì)激光有很強(qiáng)的吸收作用。
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