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：①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；②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；根据工作物质和激光器运转条件的不同，可以采取不同的激励方式和激励装置，常见的有以下四种。③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；④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；⑤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，因此具有很诱人的前景。

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固体激光器

固体激光器介质是固体的激光器，此种工作物质通过灯丶半导体激光器阵列丶其他激光器光照泵浦得到激发。热透镜效应是大多数固体激光器的一项缺陷。红宝石激光器：世界上台激光器，1960年7月7日，美国青年科学家梅曼宣布世界上台激光器由诞生，这台激光器就是红宝石激光器，工作波长一般为6943，工作状态是单次脉冲式，每脉冲在1ms量级，输出能量为焦耳数量级。有源光纤作为增益介质，其难度与作用大于无源光纤，国产化率也在同比提高。Nd:YAG（掺钕钇铝石榴石）：较常用的固体激光器，工作波长一般为1064nm，这一波长为四能级系统，还有其他能级可以输出其他波长的激光。Nd:YVO4（掺钕钒酸钇）：低功率应用较广泛的固体激光器，工作波长一般为1064nm，可以通过KTP,LBO非线性晶体倍频後产生532nm绿光的激光器。Yb:YAG（掺镱钇铝石榴石）：适用於高功率输出，这种材料的激光器在激光工业加工领域有很强优势。钛蓝宝石激光器：具有较宽的波长调节范围（670nm～1200nm）

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纳秒脉冲激光器的概念

纳秒脉冲激光器就是指激光器的脉冲时间或脉冲宽度很短，处于纳秒量级。

纳秒(ns)脉冲红外光纤激光器的多功能性是众所周知的，它们是大多数工业打标和雕刻应用的理想选择。传统观点认为焊接和连接需要具有高脉冲能量的毫秒级长脉冲，但显然并不是这样！纳秒激光器很少在材料连接领域应用，但它们在连接超薄材料时的确非常出色。内外部竞争格局更加平衡，表现在国内品牌和国外品牌在中国市场占有率基本持平，从原来海外占主导走向半壁江山的局面。

纳秒激光的结论

用大面积透射光栅谱仪观察了飞秒与纳秒激光作用下铝等离子体的发射谱，对两种情况下等离子体的温度、密度用线强度比的方法进行了测量，发现在飞秒下X射线发射以K壳层为主，等离子体的温度（500 eV），电子密度（3×1021/cm3）比纳秒情况（100 eV和2×1020/cm3）下要高，显示飞秒与纳秒下不同的作用机制；对空间特性的分析，发现飞秒的激光等离子体的发射长度短，而且更靠近靶面。由于谱仪分辨率的限制，解谱时得到的谱线信息不完全而限制了对谱更多的重要信息的获取（例如高分辨率光谱和谱的时间特性）。2）中游为激光器，包括光纤激光器、半导体激光器和其他固体激光器等。因此需利用具有更高分辨率的谱仪，如条纹像机对飞秒与纳秒激光下的等离子体的特性做更深入的研究。