Лазерні кристали та їх компоненти є основними базовими матеріалами для оптоелектронної промисловості. Вони також є ключовим компонентом твердотільних лазерів для генерації лазерного світла. З огляду на переваги доброї оптичної однорідності, хороших механічних властивостей, високої фізичної та хімічної стабільності, а також доброї теплопровідності, лазерні кристали досі є популярними матеріалами для твердотільних лазерів. Тому вони широко використовуються в промисловості, медицині, наукових дослідженнях, зв'язку та військовій галузі. Наприклад, для лазерної локації, лазерної індикації цілей, лазерного виявлення, лазерного маркування, лазерної різальної обробки (включаючи різання, свердління, зварювання та гравірування тощо), лазерного лікування та лазерної косметики тощо.
Лазерна технологія передбачає використання більшості частинок робочого матеріалу у збудженому стані та використання зовнішньої світлової індукції для одночасного завершення стимульованого випромінювання всіма частинками у збудженому стані, створюючи потужний промінь. Лазери мають дуже добру спрямованість, монохроматичність та когерентність, і завдяки цим характеристикам вони широко використовуються в усіх сферах життя суспільства.
Лазерний кристал складається з двох частин: одна є активованим іоном як «центром люмінесценції», а інша — кристалом-господарем як «носієм» активованого іона. Найважливішими серед кристалів-господарів є оксидні кристали. Ці кристали мають унікальні переваги, такі як висока температура плавлення, висока твердість і добра теплопровідність. Серед них широко використовуються рубін та YAG, оскільки дефекти їхньої решітки можуть поглинати видиме світло в певному спектральному діапазоні, проявляючи певний колір, тим самим реалізуючи регульовані лазерні коливання.
Окрім традиційних кристалічних лазерів, лазерні кристали також розвиваються у двох напрямках: надвеликі та надмалі. Лазери на надвеликих кристалах в основному використовуються в лазерному ядерному синтезі, лазерному розділенні ізотопів, лазерному різанні та інших галузях промисловості. Лазери на надмалих кристалах в основному відносяться до напівпровідникових лазерів. Вони мають переваги високої ефективності накачування, малого теплового навантаження кристала, стабільної лазерної потужності, тривалого терміну служби та малого розміру лазера, тому мають величезні перспективи розвитку в конкретних застосуваннях.
Час публікації: 07 грудня 2022 р.