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1.激光器的工作原理和結(jié)構(gòu) 我們通常把發(fā)光的物體叫做光源，如太陽(yáng)、電燈、燃燒的蠟燭等。光具有能量，它可以使物體變熱，使照相底片感光，這就是能的轉(zhuǎn)換現(xiàn)象。光能含在光束中，光束射入人的眼睛，才引起人的視覺(jué)，所以我們能夠看到光源發(fā)射的光。那么我們?yōu)槭裁催�能看到不發(fā)光的 物體呢？是因?yàn)楣庠窗l(fā)射的光照射到它們，不發(fā)光的物體受光后，向四面八方漫反射的光射 入了我們的眼睛，所以我們也能看到不發(fā)光的物體。 產(chǎn)生激光的光源，和普通的光源明顯不同。如普通白熾燈光源是通過(guò)電流加熱鎢絲的 原子到激發(fā)態(tài)，處于激發(fā)態(tài)的原子不斷地自發(fā)輻射而發(fā)光。這種普通的光源具有很大的散射 性和漫射性，不能控制形成集中的光束，也就不能應(yīng)用于激光打印機(jī)。激光打印機(jī)所需要的 激光光束必須具有以下特性： ①高方向性。發(fā)出的光束在一定的距離內(nèi)沒(méi)有散射和漫射。 ②高單色性。純白光由七色光組成。 ③高亮度，有利于光束的集中并帶有很高的物理能量。 ④高相干性，容易疊加和分離。 激光器是激光掃描系統(tǒng)的光源，具有方向性好、單色性強(qiáng)、相干性高及能量集中、便于 調(diào)制和偏轉(zhuǎn)的特點(diǎn)。 早期生產(chǎn)的激光打印機(jī)多采用氦-氖（He-Ne）氣體激光器，其波長(zhǎng)為632．8μm，其特點(diǎn)是 輸出功率較高、體積大、是壽命長(zhǎng)（一般大于1萬(wàn)小時(shí)） 性能可靠，噪音低，輸出功率大。但是因?yàn)轶w積太大，現(xiàn)在基本已淘汰�，F(xiàn)代激光打印機(jī)都 采用半導(dǎo)體激光器，常見(jiàn)的是鎵砷-鎵鋁砷（CaAs-CaAlAs）系列，所發(fā)射出的激光束波長(zhǎng)一 般為近紅外光（λ＝780μm），可與感光硒鼓的波長(zhǎng)靈敏度特性相匹配。半導(dǎo)體激光器體積 小、成本低，可直接進(jìn)行內(nèi)部調(diào)制，是輕便型臺(tái)式激光打印機(jī)的光源。 激光掃描是用來(lái)產(chǎn)生非常小的高精度光點(diǎn)，用于高質(zhì)量的文字及圖像的印刷，常用的激 光掃描系統(tǒng)工作原理是：在工作物質(zhì)兩端設(shè)置兩塊相互平行的反射鏡（柵極），這兩塊反射 鏡之間構(gòu)成了一個(gè)諧振腔。諧振腔的一塊反射鏡為全反射鏡，另一塊為半反射鏡，當(dāng)工作物 質(zhì)受激，原子自發(fā)輻射的光子在諧振腔內(nèi)不斷地來(lái)回反射，輻射出的光子不斷增加。當(dāng)諧振 腔內(nèi)疊加的光子增加到一定量時(shí)，就會(huì)穿透半反射的反射鏡面發(fā)出一束非常強(qiáng)的光，這就是
激光。這樣發(fā)出的光束非常集中，幾乎沒(méi)有散射，只要我們利用控制技術(shù)將光波波長(zhǎng)控制在 700～900μm（納米），這樣所產(chǎn)生的激光就可以滿(mǎn)足激光打印機(jī)感光鼓的曝光需要。 現(xiàn)代所用的半導(dǎo)體激光器，通常采用激光二極管，它的原理與普通的二極管極為相似， 如都有一對(duì)PN結(jié)，當(dāng)電壓和電流加到激光二極管上時(shí)，P型半導(dǎo)體材料中的空穴和N型材料中 的自由電子產(chǎn)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)， PN結(jié)處載流子的密度增加非常大，自由電子和空穴重新復(fù)合， 因而產(chǎn)生受激輻射，釋放出具有激光特性的光子，由激光器諧振腔內(nèi)的反射鏡反射，透過(guò)激 光孔和孔內(nèi)聚焦鏡，射出激光束。 從激光的產(chǎn)生可以看出，一條激光束只包括一種主要波長(zhǎng)的光線，它是單色的。每一 條光線都沿一個(gè)方向傳播，以相互疊加的方式結(jié)合，我們稱(chēng)之為"相干性"。這個(gè)特性使激 光以一條極細(xì)的光束射到一個(gè)靶上，而幾乎沒(méi)有散射。而每條激光束就像槍膛里射出的子彈 ，每顆子彈只能在靶上打一個(gè)孔。如果要打出一個(gè)"一"字，就要射出很多的子彈，沿"一 "字方向打出很多的孔，形成一個(gè)"一"字點(diǎn)的橫向排列，這就是我們所說(shuō)的"點(diǎn)陣排列" ，是后面要講"點(diǎn)陣圖像"的技術(shù)基礎(chǔ)。 激光打印機(jī)的圖文信息，亦是由點(diǎn)陣組成。印刷質(zhì)量要求越高，組成一個(gè)字符的點(diǎn)陣亦 越多。激光掃描的點(diǎn)陣形成有四種方法。單線掃描：將一行字符的每一行的點(diǎn)陣信息，送至掃描器中進(jìn)行掃描，稱(chēng)為單線掃描。多線順序偏轉(zhuǎn)掃描：高頻信號(hào)發(fā)生器依次產(chǎn)生 9個(gè)不同的頻率，依據(jù)布雷格衍射原理，它們?cè)谄D(zhuǎn)調(diào)制器中會(huì)產(chǎn)生9條偏轉(zhuǎn)角不同的掃描線 ，接著轉(zhuǎn)鏡旋轉(zhuǎn)一個(gè)微小角度，掃描出從左至右的點(diǎn)陣信息。由于這種方法只需轉(zhuǎn)鏡轉(zhuǎn)過(guò)一個(gè)微小的角度，它相當(dāng)于單線掃描方法的1／132，即可形成1個(gè)字，故又稱(chēng)小光柵掃描。 多線同時(shí)偏轉(zhuǎn)掃描：是指在高頻驅(qū)動(dòng)電路中同時(shí)產(chǎn)生9個(gè)不同的頻率，經(jīng)合成后送至偏轉(zhuǎn) 調(diào)制器中。多線同時(shí)偏轉(zhuǎn)多次掃描：這種方法與多線同時(shí)偏轉(zhuǎn)掃描屬同一類(lèi)，只是從1個(gè)字 符的形成上有所區(qū)別。即在掃描高點(diǎn)陣字符時(shí)，一個(gè)完整的字符是分成多次掃描完成的。 圖形信息的點(diǎn)陣形成與字符的點(diǎn)陣形成基本相似。
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