Kryształy laserowe i ich komponenty stanowią podstawowe materiały w przemyśle optoelektronicznym. Są one również kluczowym elementem laserów półprzewodnikowych generujących światło laserowe. Ze względu na zalety dobrej jednorodności optycznej, dobrych właściwości mechanicznych, wysokiej stabilności fizycznej i chemicznej oraz dobrego przewodnictwa cieplnego, kryształy laserowe są nadal popularnymi materiałami do produkcji laserów półprzewodnikowych. Dlatego są szeroko stosowane w przemyśle, medycynie, badaniach naukowych, komunikacji i wojsku, takich jak laserowy pomiar odległości, laserowe wskazywanie celu, detekcja laserowa, znakowanie laserowe, obróbka laserowa (w tym cięcie, wiercenie, spawanie i grawerowanie itp.), laserowe leczenie medyczne oraz laserowe upiększanie itp.
Laser odnosi się do wykorzystania większości cząstek materiału roboczego w stanie wzbudzonym oraz wykorzystania zewnętrznej indukcji świetlnej, aby wszystkie cząstki w stanie wzbudzonym wypełniły jednocześnie stymulowane promieniowanie, wytwarzając silną wiązkę. Lasery charakteryzują się bardzo dobrą kierunkowością, monochromatycznością i spójnością, co sprawia, że są szeroko stosowane we wszystkich dziedzinach życia.
Kryształ lasera składa się z dwóch części: jednej z nich jest aktywowany jon jako „centrum luminescencji”, a drugiej kryształ-gospodarz, będący „nośnikiem” aktywowanego jonu. Wśród kryształów-gospodarzy ważniejsze są kryształy tlenkowe. Kryształy te charakteryzują się unikalnymi zaletami, takimi jak wysoka temperatura topnienia, wysoka twardość i dobre przewodnictwo cieplne. Spośród nich powszechnie stosowane są kryształy rubinowe i YAG, ponieważ ich defekty sieci krystalicznej mogą absorbować światło widzialne w określonym zakresie widmowym, nadając mu określony kolor, umożliwiając w ten sposób regulację oscylacji lasera.
Oprócz tradycyjnych laserów krystalicznych, lasery kryształowe rozwijają się również w dwóch kierunkach: ultra-dużych i ultra-małych. Lasery ultra-duże są wykorzystywane głównie w laserowej syntezie jądrowej, laserowej separacji izotopów, cięciu laserowym i innych gałęziach przemysłu. Lasery ultra-małe to głównie lasery półprzewodnikowe. Charakteryzują się wysoką wydajnością pompowania, niskim obciążeniem termicznym kryształu, stabilną mocą wyjściową lasera, długą żywotnością i niewielkimi rozmiarami, co stwarza ogromne możliwości rozwoju w konkretnych zastosowaniach.
Czas publikacji: 07-12-2022