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激光器——能發射激光的裝置。1954年制成了{dy}臺微波量子放大器,獲得了高度相干的微波束。1958年A.L.肖洛和C.H.湯斯把微波量子放大器原理推廣應用到光頻范圍,1960年T.H.梅曼等人制成了{dy}臺紅寶石激光器。1961年A.賈文等人制成了氦氖激光器。1962年R.N.霍耳等人創制了砷化鎵半導體激光器。以后,激光器的種類就越來越多。按工作介質分,激光器可分為氣體激光器、固體激光器、半導體激光器和染料激光器4大類。近來還發展了自由電子激光器,大功率激光器通常都是脈沖式輸出激光器
除自由電子激光器外,各種激光器的基本工作原理均相同。產生激光的必不可少的條件是粒子數反轉和增益大于損耗,所以裝置中必不可少的組成部分有激勵(或抽運)源、具有亞穩態能級的工作介質兩個部分。激勵是工作介質吸收外來能量后激發到激發態,為實現并維持粒子數反轉創造條件。激勵方式有光學激勵、電激勵、化學激勵和核能激勵等。工作介質具有亞穩能級是使受激輻射占主導地位,從而實現光放大。激光器中常見的組成部分還有諧振腔,但諧振腔( 見光學諧振腔)并非必不可少的組成部分,諧振腔可使腔內的光子有一致的頻率、相位和運行方向,從而使激光具有良好的方向性和相干性。而且,它可以很好地縮短工作物質的長度,還能通過改變諧振腔長度來調節所產生激光的模式(即選模),所以一般激光器都具有諧振腔。
激光工作物質
全固態激光
全固態激光
是指用來實現粒子數反轉并產生光的受激輻射放大作用的物質體系,有時也稱為激光增益媒質,它們可以是固體(晶體、玻璃)、氣體(原子氣體、離子氣體、分子氣體)、半導體和液體等媒質。對激光工作物質的主要要求,是盡可能在其工作粒子的特定能級間實現較大程度的粒子數反轉,并使這種反轉在整個激光發射作用過程中盡可能有效地保持下去;為此,要求工作物質具有合適的能級結構和躍遷特性。