Die Entwicklung und Anwendungen von Laserkristallen

Laserkristalle und ihre Komponenten sind die wichtigsten Grundmaterialien für die optoelektronische Industrie. Es ist auch die Schlüsselkomponente von Festkörperlasern zur Erzeugung von Laserlicht. Aufgrund der Vorteile guter optischer Gleichmäßigkeit, guter mechanischer Eigenschaften, hoher physikalischer und chemischer Stabilität sowie guter Wärmeleitfähigkeit sind Laserkristalle nach wie vor beliebte Materialien für Festkörperlaser. Daher wird es häufig in der Industrie, der Medizin, der wissenschaftlichen Forschung, der Kommunikations- und der Militärindustrie eingesetzt. Wie Laserentfernungsmessung, Laserzielanzeige, Lasererkennung, Lasermarkierung, Laserschneidverarbeitung (einschließlich Schneiden, Bohren, Schweißen und Gravieren usw.), medizinische Laserbehandlung und Laserschönheit usw.

Unter Laser versteht man die Verwendung der meisten Partikel im Arbeitsmaterial im angeregten Zustand und die Verwendung externer Lichtinduktion, damit alle Partikel im angeregten Zustand gleichzeitig die stimulierte Strahlung vervollständigen und so einen starken Strahl erzeugen. Laser verfügen über eine sehr gute Richtwirkung, Monochromatizität und Kohärenz und werden aufgrund dieser Eigenschaften in allen Bereichen der Gesellschaft häufig eingesetzt.

Der Laserkristall besteht aus zwei Teilen, einem ist das aktivierte Ion als „Lumineszenzzentrum“ und der andere ist der Wirtskristall als „Träger“ des aktivierten Ions. Unter den Wirtskristallen sind die Oxidkristalle wichtiger. Diese Kristalle haben einzigartige Vorteile wie einen hohen Schmelzpunkt, eine hohe Härte und eine gute Wärmeleitfähigkeit. Unter ihnen werden Rubin und YAG häufig verwendet, da ihre Gitterdefekte sichtbares Licht in einem bestimmten Spektralbereich absorbieren können, um eine bestimmte Farbe zu zeigen, wodurch eine abstimmbare Laseroszillation realisiert wird.

Neben herkömmlichen Kristalllasern entwickeln sich auch Laserkristalle in zwei Richtungen: ultragroß und ultraklein. Ultragroße Kristalllaser werden hauptsächlich in der Laser-Kernfusion, Laser-Isotopentrennung, Laserschneiden und anderen Branchen eingesetzt. Ultrakleine Kristalllaser beziehen sich hauptsächlich auf Halbleiterlaser. Es bietet die Vorteile einer hohen Pumpeffizienz, einer geringen thermischen Belastung des Kristalls, einer stabilen Laserleistung, einer langen Lebensdauer und einer geringen Größe des Lasers und bietet daher große Entwicklungsperspektiven für bestimmte Anwendungen.