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  • 与其它分子激光器一样，CO2激光器工作原理其受激发射过程也较复杂。

    分子有三种不同的运动，即分子里电子的运动，其运动决定了分子的电子能态；二是分子里的原子振动，即分子里原子围绕其平衡位置不停地作周期性振动——并决定于分子的振动能态；三是分子转动，即分子为一整体在空间连续地旋转，分子的这种运动决定了分子的转动能态。

    分子运动**其复杂，因而能级也很复杂。

    1工作原理 CO2分子为线性对称分子，两个氧原子分别在碳原子的两侧，所表示的是原子的平衡位置。

    分子里的各原子始终运动着，要绕其平衡位置不停地振动。

    根据分子振动理论，CO2有三种不同的振动方式：①二个氧原子沿分子轴，向相反方向振动，即两个氧在振动中同时达到振动的*值和平衡值，而此时分子中的碳原子静止不动，因而其振动被叫做对称振动。

    ②两个氧原子在垂直于分子轴的方向振动，且振动方向相同，而碳原子则向相反的方向垂直于分子轴振动。

    由于三个原子的振动是同步的，又称为变形振动。

    ③三个原子沿对称轴振动，其中碳原子的振动方向与两个氧原子相反，又叫反对称振动能。

    在这三种不同的振动方式中，确定了有不同组别的能级。

    2激发过程 CO2激光器中，主要的工作物质由CO2，氮气，*三种气体组成。

    其中CO2是产生激光辐射的气体、氮气及*为辅助性气体。

    加入其中的氦，可以加速010能级热弛预过程，因此有利于激光能级100及020的抽空。

    氮气加入主要在CO2激光器中起能量传递作用，为CO2激光上能级粒子数的积累与大功率*率的激光输出起到强有力的作用。

    CO2分子激光跃迁能级图 CO2激光器的激发条件：放电管中，通常输入几十mA或几百mA的直流电流。

    放电时，放电管中的混合气体内的氮分子由于受到电子的撞击而被激发起来。

    这时受到激发的氮分子便和CO2分子发生碰撞，N2分子把自己的能量传递给CO2分子，CO2分子从低能级跃迁到高能级上形成粒子数反转发出激光。

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