تُعد بلورات الليزر ومكوناتها المواد الأساسية الرئيسية لصناعة الإلكترونيات البصرية. كما أنها المكون الرئيسي لليزرات الحالة الصلبة لتوليد ضوء الليزر. ونظرًا لمزاياها المتمثلة في التجانس البصري الجيد، والخصائص الميكانيكية الجيدة، والاستقرار الفيزيائي والكيميائي العالي، والتوصيل الحراري الجيد، لا تزال بلورات الليزر مواد شائعة الاستخدام في ليزرات الحالة الصلبة. ولذلك، تُستخدم على نطاق واسع في الصناعات الصناعية والطبية والبحث العلمي والاتصالات والعسكرية، مثل تحديد المدى بالليزر، وتحديد الأهداف بالليزر، والكشف بالليزر، ووضع العلامات بالليزر، ومعالجة القطع بالليزر (بما في ذلك القطع والحفر واللحام والنقش، إلخ)، والعلاج الطبي بالليزر، والتجميل بالليزر، إلخ.
يشير مصطلح الليزر إلى استخدام معظم جسيمات المادة العاملة في حالة الإثارة، واستخدام تحريض الضوء الخارجي لجعل جميع الجسيمات في حالة الإثارة تُكمل الإشعاع المُحفَّز في آنٍ واحد، مُنتجةً شعاعًا قويًا. يتميز الليزر بتوجيهية عالية، وأحادية اللون، وتماسك، مما يجعله يُستخدم على نطاق واسع في جميع المجالات.
تتكون بلورة الليزر من جزأين: الأيون المنشط كمركز للتألق، والبلورة المضيفة كحامل للأيون المنشط. وتُعد بلورات الأكسيد من أهم البلورات المضيفة، حيث تتميز بمزايا فريدة، مثل درجة انصهارها العالية وصلابتها العالية وموصليتها الحرارية الجيدة. ومن بينها، يُستخدم الياقوت والياج على نطاق واسع، نظرًا لقدرتهما على امتصاص الضوء المرئي ضمن نطاق طيفي معين، مما يُظهر لونًا محددًا، مما يُحقق تذبذبًا ليزريًا قابلًا للضبط.
بالإضافة إلى ليزرات البلورات التقليدية، تشهد بلورات الليزر تطورًا في مجالين: فائق الصغر وفائق الكبر. تُستخدم ليزرات البلورات فائقة الصغر بشكل رئيسي في الاندماج النووي بالليزر، وفصل النظائر بالليزر، والقطع بالليزر، وغيرها من الصناعات. أما ليزرات البلورات فائقة الصغر، فتُشير بشكل رئيسي إلى ليزرات أشباه الموصلات. وتتميز بكفاءة ضخ عالية، وحمل حراري منخفض للبلورات، وثبات إنتاج الليزر، وعمر افتراضي طويل، وحجم ليزر صغير، مما يتيح لها آفاقًا واسعة للتطور في تطبيقات محددة.
وقت النشر: ٧ ديسمبر ٢٠٢٢