激光晶體的主要組成及發(fā)展方向探討
更新時(shí)間：2020-09-18
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激光晶體及其元器件是光電子產(chǎn)業(yè)的重要基礎(chǔ)材料，是固體激光器發(fā)出激光的核心元器件。由于激光晶體具有光學(xué)均勻性好、機(jī)械性能好、物化穩(wěn)定性高、熱導(dǎo)性好等優(yōu)點(diǎn)，目前仍是固體激光器的熱門材料，因此廣泛用于工業(yè)、醫(yī)療、科研、通訊和軍事等領(lǐng)域。如激光測(cè)距、激光目標(biāo)指示、激光探測(cè)、激光打標(biāo)、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。
能夠輻射出激光的晶體就是激光晶體，激光是指利用工作物質(zhì)中多數(shù)粒子處于激發(fā)態(tài)，用外界光感應(yīng)，使所有處于激發(fā)態(tài)的粒子同時(shí)完成受激輻射，發(fā)出一束強(qiáng)大的光束。激光具有良好的方向性，單色性和相干性，由于這些特性，使它在社會(huì)各個(gè)方面都得到廣泛應(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，另一部分是作為激活離子“載體”的基質(zhì)晶體。基質(zhì)晶體中重要的是氧化物晶體，這些晶體具有熔點(diǎn)高，硬度大，導(dǎo)熱性能好等*優(yōu)點(diǎn)。在它們中間，紅寶石和釔鋁石榴石（YAG）應(yīng)用廣泛，還有一種叫“色心”的基質(zhì)晶體，由于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(shí)現(xiàn)可調(diào)諧的激光振蕩。
除傳統(tǒng)的晶體激光器外，激光晶體還向超大型和超小型兩個(gè)方向發(fā)展。超大型晶體激光器主要用于激光核聚變、激光同位素分離、激光加工等領(lǐng)域，超小型的晶體激光器主要是指半導(dǎo)體激光器，由于它的泵浦效率高，晶體的熱負(fù)荷小，激光輸出穩(wěn)定，壽命長，激光器體積小等優(yōu)點(diǎn)，因此在實(shí)際運(yùn)用上有著巨大的發(fā)展前途。
