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探讨激光晶体研究中进行受激发射的金属离子

点击次数:973 发布时间:2021-02-04
   激光晶体具有光学均匀性好、机械性能好、物化稳定性高、热导性好等优点,可作为固体激光器材料的首要之选,因此广泛用于工业、医疗、科研、通讯和军事等领域。如激光武器、激光测距、激光目标指示、激光探测、激光打标、激光加工、激光医疗、激光美容等等。
  固体激光器用固体激光资料作为作业物质的激光器。这类激光器所选用的固体作业物质,是把具有能发生受激发射效果的金属离子掺入晶体而制成的。在固体中能发生受激发射效果的金属离子首要有三类:
  1.过渡金属离子(如Cr3+);
  2.大多数镧系金属离子(如Nd3+、Sm2+、Dy2+等);
  3.锕系金属离子(如U3+)。
  这些掺杂到固体基质中的金属离子的主要特点是具有比较宽的有用吸取光谱带,比较高的荧光功率,比较长的荧光寿数和比较窄的荧光谱线,因此易于发生粒子数回转和受激发射。用作激光晶体类基质的人工晶体主要有刚玉(NaAlSi2O6)、钇铝石榴石(Y3Al5,O12)、钨酸钙(CaWO4)、氟化钙(CaF2)等,以及铝酸钇(YAlO3)、铍酸镧(La2Be2O5)等。用作玻璃类基质的首要是优质硅酸盐光学玻璃,如常用的钡冕玻璃和钙冕玻璃。与晶体基质比较,玻璃基质的首要特点是制备便利和易于取得大尺度优质资料。
  关于晶体和玻璃基质的主要要求是易于掺入起激活效果的发光金属离子;具有杰出的光谱特性、光学透射率特性和高度的光学(折射率)均匀性;具有适于长时间激光作业的物理和化学特性(如热学特性、抗劣化特性、化学稳定性等)。晶体激光器以红宝石(Al2O3:Cr3+)和掺钕钇铝石榴石(简写为YAG:Nd3+)为典型代表。玻璃激光器则是以钕玻璃激光器为典型代表。
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