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激光工作物质

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全固态激光是指用来实现粒子数反转并产生光的受激辐射放大作用的物质体系，有时也称为激光增益媒质，它们可以是固体晶体、玻璃、气体原子气体、离子气体、分子气体、半导体和液体等媒质。对激光工作物质的主要要求，是尽可能在其工作粒子的特定能级间实现较大程度的粒子数反转，并使这种反转在整个激光发射作用过程中尽可能有效地保持下去；为此，要求工作物质具有合适的能级结构和跃迁特性。因此，本文将各类型的激光器进行了汇总，为大家逐一讲解各类激光器的特点及实际应用的情况。

激光器工作物质

根据工作物质物态的不同可把所有的激光器分为以下几大类：固体激光器晶体和玻璃，这类激光器所采用的工作物质，是通过把能够产生受激辐射作用的金属离子掺入晶体或玻璃基质中构成发光中心而制成的；气体激光器，它们所采用的工作物质是气体，并且根据气体中真正产生受激发射作用之工作粒子性质的不同，而进一步区分为原子气体激光器、离子气体激光器、分子气体激光器、准分子气体激光器等；是利用小型核裂变反应所产生的裂变碎片、高能粒子来激励工作物质并实现粒子数反转的。液体激光器，这类激光器所采用的工作物质主要包括两类，一类是有机荧光染料溶液，另一类是含有稀土金属离子的无机化合物溶液,其中金属离子如nd起工作粒子作用，而无机化合物液体如seocl2则起基质的作用；半导体激光器，这类激光器是以一定的半导体材料作工作物质而产生受激发射作用，其原理是通过一定的激励方式(电注入、光泵或高能电子束注入)，在半导体物质的能带之间或能带与杂质能级之间，通过激发非平衡载流子而实现粒子数反转，从而产生光的受激发射作用；自由电子激光器，这是一种特殊类型的新型激光器，工作物质为在空间周期变化磁场中高速运动的定向自由电子束，只要改变自由电子束的速度就可产生可调谐的相干电磁辐射，原则上其相干辐射谱可从x射线波段过渡到微波区域，因此具有很-的前景。

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常用激光器种类及应用

染料激光器使用有机染料作为激光介质的激光，通常是一种液体溶液。相比气体的和固态的激光介质，染料激光器通常可以用于更广泛的波长范围内。由于有宽阔的带宽，使得它们-适合于可调谐激光器和脉冲激光器。每个行业都有瓶颈，我们也有瓶颈，我们的瓶颈是缺两个-：一是激光合成技术，目前我国有些单位在做，突破不明显。但由于其介质寿命短，输出功率受限，基本被钛蓝宝石等波长可调的固体激光器取代。

半导体激光器是用半导体材料作为工作物质的激光器，激励方式有电注入、电子束激励和光泵浦三种形式。体积小，价格低，，使用-，功耗低，可用于电子信息、激光打印、激光笔、光通信、激光电视、小型激光投影仪、电子信息、集成光学等领域，是实用较重要的一类激光器。光学材料中芯片、有源光纤等在原材料成本构成中占比较高，对激光器的生产成本有较大影响。

光纤激光器是指用掺稀土元素玻璃光纤作为增益介质的激光器，应用范围非常广泛，包括激光光纤通讯、激光空间远距通讯、工业造船、汽车制造、激光雕刻激光打标激光切割、印刷制辊、金属非金属钻孔／切割／焊接铜焊、淬水、包层以及-焊接、大型基础建设，作为其他激光器的泵浦源等等。nd:yag掺---钇铝石榴石：较常用的固体激光器，工作波长一般为1064nm，这-长为四能级系统，还有其他能级可以输出其他波长的激光。

自由电子激光器是一类不同于传统激光器的新型高功率相干辐射光源，它不需要气体、液体或固体作为工作物质， 而是将高能电子束的动能直接转换成相干辐射能．因此， 也可以认为自由电子激光器的工作物质就是自由电子。它具有高功率、率、波长的大范围调谐和超短脉冲的时间结构等一系列优良特性，除了它， 还没有一种激光器能同时具备这些特点。按照不同的用途，激光加工可分为激光切割、激光焊接、激光打标和激光雕刻等几种。在物理学研究、激光聚变、光化学、光通讯等领域均有非常-的前景。

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激光加工行业概述

激光可以对材料包括金属与非金属进行表面处理、切割、焊接、打孔及微加工等。激光加工具有加工对象广、变形小、精度高、节省能源、公害小、可远距离加工、可自动化加工等-优点，目前已成为一种新型制造技术和手段，被誉为“不磨损的加工工具”。

激光加工已广泛应用于电子、汽车、机械制造、钢铁冶金、石油、轻工、医学器械、包装、礼品工业、钟表、民爆、服装、化妆品、航空航天等行业，体现着一个---的生产加工能力、装备水平和竞争能力，因此激光加工行业是当今各个---较为关注和发展较为迅速的行业之一。泵浦源为激光器的光源，谐振腔为泵浦光源与增益介质之间的回路，增益介质指可将光放大的工作物质。

激光加工因激光束能量集中、稳定，-适合于硬度大、熔点-传统工艺方法较难加工的材料。按照不同的用途，激光加工可分为激光切割、激光焊接、激光打标和激光雕刻等几种。