前沿技术的前沿技术之激光技术
（1）激光技术包括激光器技术及激光应用技术。目前发展比较成熟和应用比较广泛的激光器主要有半导体激光器、二氧化碳激光器和固体激光器。 激光技术是60年代初发展起来的,以原子物理、量子理论、光学技术和电子技术为基础的一门高新技术。激光技术已在工业、农业、医疗卫生、通信、宇航和军事等方面得到了大量而广泛应用。
（2）研究范围： 〔1〕激光器技术;〔2〕激光应用技术; 对激光器的研究又分为三部分:工作物质;谐振腔;激发源;阵列。
（3）发展过程： 60年代--今 需求动力： 激光是一种受激辐射光,它具有亮度高、方向性强、颜色极纯、相干性好的特点,在多个领域都有广泛的应用前景。1960年5月17日,世界上第一台红宝石激光器诞生。它是根据爱因斯坦1917年提出的物质受激辐射原理而制成的。之后激光技术迅猛发展起来。 主要特点： 一、开发了多种激光器 自第一台激光器诞生后,激光器技术一直是激光技术的一个重要部分,至今已研制了上百种激光器。按工作物质可以将它们划分为：固体激光器、气体激光器、半导体激光器等。目前固体激光器领域最活跃的话题是二极管泵浦固体激光器,相应的半导体激光器中激光二极管成为了它的重要发展方向,气体激光器中以CO2激光器的研究最成熟也发展最快。对激光器的研究主要包括以下几个方面的问题： 1.工作物质的研究和选择 2.泵浦技术的研究 3.激光器的设计与制造工艺 二、推广了多个应用领域 激光自产生之日起就是针对着实际应用的需要。目前激光技术已经被推广应用于农业、工业、医疗、科学研究、军用武器及航天技术等多个领域,带来了巨大的效益,特别是在军事领域,发挥着重要作用,可用于制导、测距、通讯、雷达、激光武器等等。 典型成果和产品： 1.光谱二极管试验室的连续波680nm波长的八条式阵列,输出功率为8.5W(二极管激光器) 2.JTT国际公司的小型、自倍频式NYAB激光器及兰光激光器,采用LiTaO3波导倍频860nm二极管激光器的输出,输出功率为0.5mw(二极管泵浦固体激光器)
(4) 现有水平及发展趋势 自1960年5月17日第一台红宝石激光器诞生后,激光技术得到了迅猛发展,激光技术广泛应用于国防、工业、医学等领域。激光器是激光技术的重要组成部分,也是发展激光技术的基础。三十年来,激光器已经发展为上百种,下面我们分类介绍激光器的部分最新动态: 1.固体激光器:对科研应用来说,固体激光器(如Nd:YAG和Nd:YLG)技术目前已较为成熟。转键式激光器,今后将进一步提高可靠性和稳定性,采用这种结构设计可增加二次谐波的转换效率,且使用新材料(如LBO)可获得更多的波长。脉冲固体Nd:YAG激光器运用三次和四次谐波技术,将会扩大其应用领域,并可用作染料激光器的泵浦源。另外掺钛、铥、铒的YAG及YSGG大功率固体激光器的工作波长为2～3μm。 2.二极管泵浦固体激光器 八十年代中期以来,激光二极管泵浦的固体激光器开发十分活跃,它具有体积小、重量轻、耗电省、可靠性高等一系列优点。这些优点主要得益于它的泵浦源－－半导体激光二极管(LD),LD克服了闪光灯泵浦源的缺点,具有寿命长、效率高、体积小、重量轻的优点。激光二极管泵浦的固体激光器(DPSS激光器)正广泛应用于军事领域,是激光器的一个重要研究方向,目前,由于制造业提高了器件输出功率、运行寿命和Q开关运行频率,二极管泵浦Nd:YAG激光器技术继续成熟,在该领域积极活动的有阿莫克激光、相干、光波电子学公司,迈克勒柯公司,光谱物理激光二极管系统公司。 3.半导体二极管激光器 二极管激光器已成为半导体激光器的一个重要发展方向,这是由于大功率二极管激光器可用于泵浦固体激光器。目前已实现了高功率二极管和列阵。这种器件的设计目标是提高寿命和输出功率,同时降低阈值电流。 二极管激光器大体可分为三个波段:可见、近红外和长波,在680nm波长附近发射的可见光二极管激光器已广泛使用,主要应用是条码扫描和光数据存储。近红外(800--1000nm)二极管激光器的进展使这种器件的几种应用更普及,808nm附近的高功率二极管及其阵列是Nd:YAG和其它固体激光器的泵浦源。高功率近红外二极管激光器的另一扩展应用是泵浦通讯用980nm掺铒光纤放大器。通讯也是长波二极管激光器的一大市场。 4.可调谐激光器 长期以来,可调谐激光器以染料激光为主,但最近可调谐固体和半导体激光技术正迅速改进。不仅掺钛宝石、紫翠宝石之类固体材料可以调谐,镁橄榄石也易于调谐。掺钛宝石激光器正在迅猛发展。 5.气体激光器 气体激光器技术已经比较成熟,离子激光器用于共焦显微术,光盘刻录和全息术等应用。混合气体离子激光器的一大领域是娱乐业。对工业应用而言,CO_{2}激光器正在向小型化、可靠和长寿命的新极限前进。准分子激光器主要用于医疗、打标及半导体光刻和微型加工上。 激光出现后,就开始了激光的军事应用,军用激光技术的发展迄今已有三十多年的历史,激光技术已渗透到侦察、识别、制导、导航、指挥、控制、通讯、训练和光电对抗等各个军事领域。
