【知識】稀土鐳射材料

鐳射是一種新型光源，它具有很好的單色性、方向性和相干性，並且可以達到很高的亮度。與雷射技術相應發展起來的各種晶體，如非線性晶體，能對雷射光束進行調頻、調幅、調偏及調相作用；能修正傳輸過程中鐳射圖像的畸變；熱電探測晶體能靈敏地探測到紅外光等。這些特性使鐳射很快就應用到工、農、醫和國防部門。

鐳射與稀土鐳射材料是同時誕生的。到目前為止，大約90%的鐳射材料都涉及到稀土。自從1960年在紅寶石中出現鐳射以來，同年就發現用摻釤的氟化鈣(CaF2:Sm2+)可輸出脈衝鐳射。1961年首先使用摻釹的矽酸鹽玻璃獲得脈衝鐳射，從此開闢了具有廣泛用途的稀土玻璃雷射器的研究。1962年首先使用CaWO4:Nd3+晶體輸出連續鐳射，1963年首先研製稀土螯合物液體鐳射材料，使用摻銪的苯醯丙酮的醇溶液獲得脈衝鐳射，1964年找出了室溫下可輸出連續鐳射的摻釹的釔鋁石榴石晶體（Y3Al5O12:Nd3+），它已成為目前獲得了廣泛應用的固體鐳射材料，1973年首次實現銪-氦的稀土金屬蒸氣的鐳射振盪。由此可見，在短短的十多年裏，稀土的固態、液態和氣態都實現了受激發射。在鐳射工作物質中，稀土已成為一族很重要的元素。這都與它具有特殊的電子組態、眾多可利用的能級和光譜特性有關。

稀土鐳射材料可分為：固體、液體和氣體三大類。但後兩大類由於其性能、種類和用途等遠不如固體材料。所以一般說稀土鐳射材料通常是指固體鐳射材料。固體材料分為晶體、玻璃和光纖鐳射材料，而鐳射晶體又占主導地位。

稀土材料是鐳射系統的心臟，是雷射技術的基礎，由鐳射而發展起來的光電子技術，不僅廣泛用於軍事，而且在國民經濟許多領域，如光通訊、醫療、材料加工（切割、焊接、打孔、熱處理等）、資訊儲存、科研、檢測和防偽等方面獲得廣泛應用，形成新產業。在軍事上，稀土鐳射材料廣泛應用於鐳射測距、制導、跟蹤、雷達、鐳射武器和光電子對抗、遙測、精密定位及光通訊等方面。提高和改變各軍種和兵種的作戰能力和方式，在戰術進攻和防禦中起重大作用。高功率鐳射材料可裝備鐳射致盲武器，以及光電對抗等武器。光發射二極體（LED）泵浦的鐳射晶體製成的雷射器輸出光束品質好，非線性移頻效率高，可把毫瓦級的鐳射移頻到藍光、綠光和紅光區，用於光存貯、顯示、遙感、雷達和科研等。


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