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激光晶體的主要組成及發展方向

  激光晶體以及其元器件是光電子產業的重要基礎材料,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、物化穩定性高、熱導性好等優勢,目前仍然是固體激光器的熱門材料,所以廣泛運用于工業、醫療、科研、通訊和國防等行業。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、焊接以及內雕等)、激光醫療、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中多數粒子處在激發態,用外界光感應,使所有的處在激發態的粒子另外完成受激輻射,發出一束超強的光束。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域都得到廣泛應用。

  激光晶體由兩部分組成,一部分是作為“發光中心”的激活離子,另一部分是激活離子“載體”的基質晶體。基質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某種顏色,從而實現可調諧的激光振蕩。

  除傳統化晶體激光器外,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,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展前途。

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