有哪些种类的激光？

固体激光

固体激光器的基质材料是晶体材料或玻璃材料。在晶体或玻璃中均匀地掺入少量离子，如红宝石中的铬离子，钕玻璃中的钕离子。因为真正发光的是激活的离子，所以，用这类材料制作的激光器称为固体离子激光器。发光的激活离子有：稀土元素钕、镝、钬、镨等；过渡金属元素铬、锰、钴、镍等；还有铀等放射性元素。

基质材料有上百种晶体，但真正实用的仅红宝石和钇铝石榴石晶体；有几十种玻璃材料，实用的有硅酸盐、硼酸盐、磷酸盐、氟化物和硼硅玻璃等。

固体激光器具有体积小、坚固可靠、脉冲功率高和应用广泛等优点。

气体激光

实验发现，除了固体材料可以作为激光材料外，气体也可以作为工作物质。气体激光器是目前品种最多、应用很广泛的激光器，且气体激光器结构简单、 *** 作方便、造价低廉、稳定性好。

目前应用的有氦氖气体激光器、二氧化碳气体激光器、氩离子激光器和氮分子激光器等。后者输出功率大、效率高，激光波长为10.6微米，在大气中可以传得很远。不同波长的光波在大气中传播时，被吸收的程度不一样，波长为10.6微米的光波大气吸收小，故称为“大气窗口”，光波很容易通过这个“窗口”而传向天际。

半导体激光器

半导体激光材料有几十种，最成熟的有砷化镓和镓铝砷等。由于半导体激光器体积小、重量轻、寿命长、效率高和结构简单，所以，在航天器、飞机、军舰、车辆上应用特别适宜。这种激光器工作波长范围宽，而且可以通过外加电场、磁场、温度和压力等改变激光的波长，调谐控制方便。由于半导体激光器制作得小巧玲珑，总功率不高，适合于低功率系统使用。

此外，还有功率巨大的化学激光器、短波准分子激光器和自由电子激光器等。

半导体激光器是用半导体材料作为工作物质的激光器，由于物质结构上的差异，不同种类产生激光的具体过程比较特殊。常用工作物质有砷化镓（GaAs）、硫化镉（CdS）、磷化铟(InP)、硫化锌(ZnS)等。激励方式有电注入、电子束激励和光泵浦三种形式。 半导体激光器件，可分为同质结、单异质结、双异质结等几种。同质结激光器和单异质结激光器在室温时多为脉冲器件，而双异质结激光器室温时可实现连续工作。

半导体激光器是以一定的半导体材料做工作物质而产生激光的器件。.其工作原理是通过一定的激励方式，在半导体物质的能带（导带与价带）之间，或者半导体物质的能带与杂质（受主或施主）能级之间，实现非平衡载流子的粒子数反转，当处于粒子数反转状态的大量电子与空穴复合时，便产生受激发射作用。半导体激光器的激励方式主要有三种，即电注入式，光泵式和高能电子束激励式。电注入式半导体激光器，一般是由砷化镓（GaAs）、硫化镉（CdS）、磷化铟(InP)、硫化锌(ZnS)等材料制成的半导体面结型二极管，沿正向偏压注入电流进行激励，在结平面区域产生受激发射。光泵式半导体激光器，一般用N型或P型半导体单晶（如GaAS,InAs,InSb等）做工作物质，以其他激光器发出的激光作光泵激励.高能电子束激励式半导体激光器，一般也是用N型或者P型半导体单晶(如PbS,CdS,ZhO等)做工作物质，通过由外部注入高能电子束进行激励。在半导体激光器件中，性能较好，应用较广的是具有双异质结构的电注入式GaAs二极管激光器。

半导体激光器的核心发光部分为激光二极管，是由p型和n型半导体构成的pn结管芯，当注入pn结的少数载流子与多数载流子复合时，就会发出可见光，紫外光或近红外光。但pn结区发出的光子是非定向的，即向各个方向发射有相同的几率，因此，并不是管芯产生的所有光都可以释放出来，这主要取决于半导体材料质量、管芯结构及几何形状、封装内部结构与包封材料，应用要求提高半导体激光器的内、外部量子效率。常规Φ5mm型半导体激光器封装是将边长0.25mm的正方形管芯粘结或烧结在引线架上，管芯的正极通过球形接触点与金丝，键合为内引线与一条管脚相连，负极通过反射杯和引线架的另一管脚相连，然后其顶部用环氧树脂包封。反射杯的作用是收集管芯侧面、界面发出的光，向期望的方向角内发射。顶部包封的环氧树脂做成一定形状，有这样几种作用：保护管芯等不受外界侵蚀；采用不同的形状和材料性质（掺或不掺散色剂），起透镜或漫射透镜功能，控制光的发散角；管芯折射率与空气折射率相关太大，致使管芯内部的全反射临界角很小，其有源层产生的光只有小部分被取出，大部分易在管芯内部经多次反射而被吸收，易发生全反射导致过多光损失，选用相应折射率的环氧树脂作过渡，提高管芯的光出射效率。用作构成管壳的环氧树脂须具有耐湿性，绝缘性，机械强度，对管芯发出光的折射率和透射率高。选择不同折射率的封装材料，封装几何形状对光子逸出效率的影响是不同的，发光强度的角分布也与管芯结构、光输出方式、封装透镜所用材质和形状有关。若采用尖形树脂透镜，可使光集中到半导体激光器的轴线方向，相应的视角较小；如果顶部的树脂透镜为圆形或平面型，其相应视角将增大。

核心零件激光二极管：

而普通的激光笔，一般也就相当于是一种简易的半导体激光器而已：

参考结构：

半导体激光器最基本的结构就是：准直透镜组、激光二极管、散热外壳（激光二极管是半导体激光里发热最厉害的部分，而且对温度敏感，娇气，所以散热很重要）、恒流驱动电路、电源（包括电池、开关电源）；而工业上用的，为了能长时间工作，通常都有温控和散热冷却（风冷、水冷、TEC半导体制冷）。

工业上的一般是这种：

能发射激光的装置，按工作介质，可分为气体激光器、固体激光器、半导体激光器和染料激光器四大类。

现今，由于激光器具备的种种突出特点，因而被很快运用于工业、农业、精密测量和探测、通讯与信息处理、医疗、军事等各方面，并在许多领域引起了革命性的突破。而随着人类对激光技术的进一步研究和发展，激光器的性能将进一步提升，成本将进一步降低，但是它的应用范围还将继续扩大，并将发挥出越来越巨大的作用。

激光器

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