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激光晶體的主要組成及發(fā)展方向

  激光晶體以及其元器件是光電子產(chǎn)業(yè)的重要基礎(chǔ)材料,是固體激光器傳出激光的核心元器件。鑒于激光晶體具備光學均勻性好、機械性能好、物化穩(wěn)定性高、熱導性好等優(yōu)勢,目前仍然是固體激光器的熱門材料,所以廣泛運用于工業(yè)、醫(yī)療、科研、通訊和國防等行業(yè)。如激光測距、激光目標指示、激光探測、激光打標、激光加工(包括切割、打孔、焊接以及內(nèi)雕等)、激光醫(yī)療、激光美容等。

  可以輻射出激光的晶體就是激光晶體,激光指的是運用工作物質(zhì)中多數(shù)粒子處在激發(fā)態(tài),用外界光感應(yīng),使所有的處在激發(fā)態(tài)的粒子另外完成受激輻射,發(fā)出一束超強的光束。激光具有較好的方向性,單色性和相干性,由于這些特性,使它在當今社會各個領(lǐng)域都得到廣泛應(yīng)用。

  激光晶體由兩部分組成,一部分是作為“發(fā)光中心”的激活離子,另一部分是激活離子“載體”的基質(zhì)晶體。基質(zhì)晶體中重要的是氧化物晶體,這些晶體具備熔點高,硬度大,導熱性能好等*優(yōu)點。在它們中間,紅寶石和釔鋁石榴石(YAG)廣泛使用,還有一種叫“色心”的基質(zhì)晶體,考慮到它們的晶格缺陷能吸收某一光譜范圍的可見光而呈現(xiàn)某種顏色,從而實現(xiàn)可調(diào)諧的激光振蕩。

  除傳統(tǒng)化晶體激光器外,激光晶體還向超大型和超小型兩個方向發(fā)展。超大型晶體激光器主要運用于激光核聚變、激光同位素分離、激光加工等行業(yè),超小型的晶體激光器一般是指半導體激光器,由于它的泵浦效率高,晶體的熱負荷小,激光輸出穩(wěn)定,使用壽命長,激光器體積小等特點,所以在具體運用上有著極大的發(fā)展前途。

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