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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主要基礎材料,是固體激光器產生激光的核心元器件。鑒于激光晶體具備光學均勻性好、機械性能好、物化穩定性能高、熱導性好等優勢,目前仍是固體激光器的熱門材料,所以普遍應用于工業、醫療、科研、通訊和軍事等行業。如激光測距、激光目標指示、激光探測、激光打標、激光切割加工(包括切割、打孔、焊接以及其內雕等)、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,激光就是指運用工作物質中大部分粒子處在激發態,用外界光感應,使所有處在激發態的粒子同時完成受激輻射,產生一束強有力的光束。激光具備非常好的方向性,單色性和相干性,鑒于這些特性,使它在社會各個方面都得到廣泛應用。

  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,另一部分是作為激活離子“載體”的基質晶體?;|晶體中更重要的是氧化物晶體,這些晶體具備熔點高,硬度大,導熱性能好等獨特優勢。在它們中間,紅寶石和釔鋁石榴石(YAG)應用廣泛,還有一種叫“色心”的基質晶體,鑒于它們的晶格缺陷能吸附某一光譜范圍的可見光而呈現出某種顏色,進而實現可調諧的激光振蕩。

  除傳統的晶體激光器外,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、激光切割加工等行業,超小型的晶體激光器主要是指半導體激光器,鑒于它的泵浦效率高,晶體的熱負荷小,激光輸出穩定,壽命長,激光器體積小等優勢,所以在具體運用上具有巨大的發展前途。

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