تطوير وتطبيقات الليزر الكريستالي

تعتبر بلورات الليزر ومكوناتها المواد الأساسية الرئيسية لصناعة الإلكترونيات الضوئية. وهو أيضًا المكون الرئيسي لأشعة الليزر ذات الحالة الصلبة لتوليد ضوء الليزر. نظرًا لمزايا التوحيد البصري الجيد، والخواص الميكانيكية الجيدة، والاستقرار الفيزيائي والكيميائي العالي، والتوصيل الحراري الجيد، لا تزال بلورات الليزر مواد شائعة لليزر ذو الحالة الصلبة. لذلك، يتم استخدامه على نطاق واسع في الصناعات الصناعية والطبية والبحث العلمي والاتصالات والصناعات العسكرية. مثل نطاق الليزر، ومؤشر الهدف بالليزر، والكشف بالليزر، ووضع العلامات بالليزر، ومعالجة القطع بالليزر (بما في ذلك القطع والحفر واللحام والنقش، وما إلى ذلك)، والعلاج الطبي بالليزر، والتجميل بالليزر، وما إلى ذلك.

يشير الليزر إلى استخدام معظم الجزيئات الموجودة في مادة العمل في الحالة المثارة، واستخدام تحريض الضوء الخارجي لجعل جميع الجزيئات في الحالة المثارة تكمل الإشعاع المحفز في نفس الوقت، مما ينتج شعاعًا قويًا. يتمتع الليزر بتوجيهية جيدة جدًا وأحادية اللون وتماسك، وفي ضوء هذه الخصائص، يتم استخدامه على نطاق واسع في جميع جوانب المجتمع.

تتكون بلورة الليزر من جزأين، أحدهما هو الأيون المنشط باعتباره "مركز التلألؤ"، والآخر هو البلورة المضيفة باعتبارها "الحامل" للأيون المنشط. الأهم من بين البلورات المضيفة هي بلورات الأكسيد. تتمتع هذه البلورات بمزايا فريدة مثل نقطة الانصهار العالية والصلابة العالية والتوصيل الحراري الجيد. من بينها، يتم استخدام الياقوت وYAG على نطاق واسع، لأن عيوبهما الشبكية يمكن أن تمتص الضوء المرئي في نطاق طيفي معين لإظهار لون معين، وبالتالي تحقيق تذبذب ليزر قابل للضبط.

بالإضافة إلى الليزر البلوري التقليدي، تتطور بلورات الليزر أيضًا في اتجاهين: كبيرة جدًا وصغيرة جدًا. يتم استخدام الليزر البلوري الكبير جدًا بشكل أساسي في الاندماج النووي بالليزر وفصل نظائر الليزر والقطع بالليزر وغيرها من الصناعات. يشير الليزر البلوري الصغير جدًا بشكل أساسي إلى ليزر أشباه الموصلات. إنها تتمتع بمزايا كفاءة الضخ العالية، والحمل الحراري الصغير للكريستال، وإخراج الليزر المستقر، والعمر الطويل، والحجم الصغير لليزر، لذلك لديها آفاق تطوير هائلة في تطبيقات محددة.