【正文】 ASER） .................................................. 錯(cuò)誤 !未定義書(shū)簽。 激光器的類(lèi)型 .................................................................. 錯(cuò)誤 !未定義書(shū)簽。 紅寶石激光器（ Cr3+:Al2O3） ............................. 錯(cuò)誤 !未定義書(shū)簽。 二極管泵浦的固體激光器 ................................... 錯(cuò)誤 !未定義書(shū)簽。 工業(yè)加工中的應(yīng)用 .......................................................... 錯(cuò)誤 !未定義書(shū)簽。 參考文獻(xiàn) ..................................................................................... 錯(cuò)誤 !未定義書(shū)簽。 從固體激光器 的創(chuàng)造到今天的進(jìn)步 ， 它一直 都 特別 備受 大家 的關(guān) 注 。全固態(tài)激光器的應(yīng)用擴(kuò)展到了 我們生活的 各個(gè)領(lǐng)域， 它是應(yīng)用領(lǐng)域中基礎(chǔ)的、特別重要的核心器件，已經(jīng)成為了我們?nèi)粘；顒?dòng)中不可或缺的幫手。根據(jù)國(guó)外的相關(guān)資料統(tǒng)計(jì)，國(guó)外的激光產(chǎn)業(yè)發(fā)展?fàn)顩r呈現(xiàn)出繁榮昌盛的景象，市場(chǎng)需求不斷上漲，每年以百分之二十以上的速度上升。 ` 2 ` 3 第二章 激光與激光器 激光 激光（ LASER） 它是指在 受 激輻射的作用下把光變強(qiáng)的現(xiàn)象， 英語(yǔ)稱(chēng)號(hào)為 Laser。 單色性是指光的強(qiáng)度依照其頻率進(jìn)行排列的方式。 單色亮度是衡量光源的發(fā)光能力 的指標(biāo)，它的物理意義是單位截面、頻寬和立體角內(nèi)，光源的發(fā)射功率。 ` 4 1956 年 ， 荷蘭物理學(xué)家 Bloembergen 創(chuàng)造 了通過(guò)光泵浦三能 級(jí) 原子系統(tǒng) 能夠 將粒子束進(jìn)行反向排列 的概念 。緊接著 在兩年以后 X 射線激光器也 被偉大的科研人員 順利研發(fā) 出來(lái) 。 2）激勵(lì)方式：按照這種方式可以將其分為光泵式、化學(xué)以及核泵浦三種激光器 [4]； 3）運(yùn)轉(zhuǎn)方式：按照這 種方式 能夠把它區(qū)別成 連續(xù)、單脈沖、鎖模以及可調(diào)諧等四 樣 激光器。激光中的很多重要的性能參數(shù)都是由激活粒子能級(jí)構(gòu)造作用而成，基質(zhì)主要是對(duì)物質(zhì)的性能產(chǎn)生影響。 LD 激光器可以分為端面、側(cè)面、邊面以及混合泵等分類(lèi)形式 [5]，圖 為端面和側(cè)面的泵浦結(jié)構(gòu)圖。 圖 橢圓形聚光腔 4） 光學(xué)諧振腔 反射鏡是 固體激光器非常重要的構(gòu)成成員，反射鏡 的主要 作用 是通過(guò)保持激光的連續(xù)振蕩形式來(lái)完成激光發(fā)生，而且對(duì)于光束的振動(dòng)方向以及頻率予以約束，從而達(dá)到激光的高性能指標(biāo)參數(shù)?，F(xiàn)在的冷卻有液體、氣體和傳導(dǎo)三種方法，但是液體冷卻法是現(xiàn)在最喜歡使用的一種。如下圖 為紅寶石中鉻離子的能級(jí)結(jié)構(gòu)。 如下圖 所示，這是我國(guó)首臺(tái)紅寶石激光器，這臺(tái)激光器在光的激發(fā)形式上，處于世界級(jí)領(lǐng)先水平。 這類(lèi)激光器的晶體是以 YAG 為基礎(chǔ)材質(zhì)，混入適當(dāng)?shù)?Nd3+共同組成了晶體結(jié)構(gòu)。 該 一 類(lèi) 晶體是屬于 四級(jí)能系統(tǒng)， 它能夠 通過(guò)熒光發(fā)射 而 產(chǎn)生激光 以 及三價(jià) 的稀土離子，圖 所示為該類(lèi)激光器的能級(jí)構(gòu)造圖。 這類(lèi) 激光 器的基本結(jié)構(gòu)與 Nd3+:YAG 激光器 的類(lèi) 似， 一般是利用 脈沖氙燈 作為泵浦源 ，聚光腔 是 鍍銀的單橢圓 柱腔或雙橢圓柱腔， 不過(guò)它的 光學(xué)元件 必須 與水蒸氣隔離（ 不隔離 激光束將破壞）， 所以必須 將激光器密閉在干燥的容器之中 [7]。 可調(diào)諧固體激光器指的是在 特定的條件下 ，能夠使輸出波長(zhǎng)連續(xù)改變的固體激光器 ， 我們 能夠把 它分為兩類(lèi) [8]：一類(lèi)是色心激光器；一類(lèi)是用摻過(guò)渡族金屬離子的激光晶體制作的可調(diào)諧激光器。 二極管泵浦的固體激光器 人類(lèi)歷史中的首座 LD 泵浦的固體激光器誕生于 1962 年，而且這種類(lèi)型 不同于以往把閃光燈當(dāng)成泵浦源的固體激光器，這種類(lèi)型所用的泵浦源是 LD，被稱(chēng)為全固態(tài)激光器，其中最重要的原因是這種類(lèi)型的元器件都是“固態(tài)”的。這個(gè)是 它 最突出的優(yōu)點(diǎn)。 它 的工作物質(zhì)現(xiàn)在少說(shuō)都有 100 多種，并且 呈現(xiàn)出越來(lái)越猛烈的增長(zhǎng)勢(shì)頭 。 2）它所能提供的轉(zhuǎn)換效率與另外的品種的相對(duì)照，還比較低。 ` 14 ` 15 第四章 固體激光器的應(yīng)用 固體激光器由于功率能量較大而機(jī)械工作簡(jiǎn)單等特點(diǎn)，現(xiàn)在在各行各業(yè)都有很好的應(yīng)用，并且朝著更加發(fā)展的方向邁進(jìn)。前者主要是指通過(guò)激光束的照射作用，讓物體的表面發(fā)生熱效應(yīng)，進(jìn)而達(dá)到我們想要的結(jié)果，這類(lèi)有焊接、切割、性能改變、鉆孔以及微小處理等。下圖 為激光切割圖。與其它的焊接相比，它具有明顯的焊接效率高、質(zhì)量好 以及 能在常溫條件下焊接的優(yōu)點(diǎn)，而且設(shè)備構(gòu)造也較簡(jiǎn)單。 這種技術(shù)在我們的生產(chǎn)過(guò)程中越來(lái)越重要。 格魯曼公司研制的高功率固體激光器 。 激光器在軍事領(lǐng)域的成功運(yùn)用，對(duì)于戰(zhàn)場(chǎng)態(tài)勢(shì)的轉(zhuǎn)變有非常大的變化，而且隨著技術(shù)的發(fā)展，它很能夠?qū)崿F(xiàn)模塊化的批量生產(chǎn)，這就使得在軍 事領(lǐng)域更加的方面快捷，更有甚至可以成為單邊作戰(zhàn)的重要元器件。 固體激光器 于 生物醫(yī) 療領(lǐng)域 中的 使 用 包括 醫(yī)學(xué)研究工具、激光診斷和激光治療三 大 類(lèi)。 圖 激光研究工具 2）激光診斷 ` 20 利用這種測(cè)試方法可以很好的對(duì)活體組織進(jìn)行內(nèi)部的檢測(cè)。 當(dāng)對(duì)生物的組織進(jìn)行定量測(cè)試的時(shí)候，我們可以很簡(jiǎn)單的測(cè)定被測(cè)對(duì)象身體各個(gè)部位 的細(xì)胞成分，來(lái)檢查對(duì)象內(nèi)的元素成分。在視網(wǎng)膜、青光眼以及鞏膜的手術(shù)上面紅寶石激光器也非常方便，紅寶石激光器不僅是全球第一臺(tái)激光器，也是最早在醫(yī)學(xué)治療中使用的激光器 [11]。 這類(lèi)激光器能夠輸出 脈沖能量 相當(dāng) 大 的激光 ， 并且激光在 水 和血紅蛋白 中時(shí)很難被 吸收， 因此能夠滲透到很深的組織中 。 圖 激光手術(shù)示意圖 ` 23 第五章 展望 固體激光器具有體積小、效率高、壽命長(zhǎng)、覆蓋波段長(zhǎng)，堅(jiān)固耐用、激光加工方式多樣、使用方便、輸出功率大等 多種 優(yōu) 異的 特 點(diǎn)，它 是以摻有少量激活離子的晶體、玻璃或陶瓷作為工作物質(zhì)的激光器 [13]。 第二，對(duì)于泵浦的光源我們已經(jīng)改良了很多。 目前激光器 市場(chǎng)前景最廣闊的發(fā)展方向是 使器件的 體積 愈來(lái)愈 小、 器件的 重量 愈來(lái)愈 輕、效率 愈來(lái)愈 高、光束質(zhì)量 愈來(lái)愈 好、可靠性 能愈來(lái)愈強(qiáng) 、 生命愈來(lái)愈久 、運(yùn)轉(zhuǎn) 愈來(lái)愈敏捷 的全固態(tài)激光器。心情從剛開(kāi)始的不知所措，到現(xiàn)在的如釋