中文：紅寶石激光器谨湘；英文：ruby laser

第一臺三能級紅寶石激光器询兴，人類第一次獲得了具有非常良好的相干性的光源，隨著近四五十年激光技術(shù)的發(fā)展起趾，激光器的種類诗舰，激光器的能量有了爆發(fā)性的增長，激光被越來越多的應(yīng)用在通訊训裆，工業(yè)眶根，國防，醫(yī)療边琉，農(nóng)業(yè)等各個方面属百。激光加工作為傳統(tǒng)材料加工方式的一種補充方式，在材料加工領(lǐng)域逐步發(fā)展成熟起來变姨，那么我們先來了解一下激光加工的原理以及激光加工與傳統(tǒng)加工方式有哪些不同族扰。激光與物質(zhì)的相互作用是激光加工的物理基礎(chǔ)。因為激光必須被材料吸收并轉(zhuǎn)化钳恕，才能用不同波長不同功率密度或者不同能量密度的激光進行不同的加工别伏。激光與物質(zhì)的相互作用涉及到激光物理，原子與分子物理忧额，等離子體物理，固體與半導(dǎo)體物理愧口，材料科學(xué)等廣泛的學(xué)科領(lǐng)域睦番， ...

Laser（紅寶石激光器）694.3nm最早發(fā)明的激光器，也是固體激光器的一種耍属，工作物質(zhì)是紅寶石（三氧化二鋁摻雜三價鉻）Nd:Glass Laser（釹玻璃激光器）1060nm摻雜釹離子的玻璃作為工作物質(zhì)的一種固體激光器Ho:YAG Laser（摻鈥YAG激光器托嚣，鈥激光器）2100nm摻鈥釔鋁石榴石作為工作物質(zhì)的固體激光器Er:YAG Laser（摻鉺YAG激光器）2940nm摻鉺釔鋁石榴石作為工作物質(zhì)的固體激光器Diode Laser（半導(dǎo)體激光器）多種分立波長半導(dǎo)體激光器是以一定的半導(dǎo)體材料做工作物質(zhì)而產(chǎn)生激光的器件。.其工作原理一般是通過電激勵方式厚骗，在半導(dǎo)體物質(zhì)的能帶（導(dǎo)帶與價帶）之間示启， ...

譜相匹配。以紅寶石激光器為例领舰，其激勵光源是螺旋形脈沖氙燈夫嗓，工作物質(zhì)是紅寶石棒迟螺。氙燈在綠色和藍色光譜段有較強光輸出，正好能與紅寶石的吸收光譜對應(yīng)起來舍咖，最終使紅寶石棒產(chǎn)生大量激發(fā)態(tài)（亞穩(wěn)態(tài)）的原子矩父，實現(xiàn)粒子數(shù)反轉(zhuǎn)。而作為工作物質(zhì)的紅寶石則需要制作成圓柱形棒狀體排霉，兩個端面平行并鍍銀窍株，使之一端成為100%的全反射面，另一端成為90%的部分反射面（可看做光學(xué)諧振腔）攻柠。大部分的激光器都是由泵浦源球订、工作物質(zhì)和光學(xué)諧振腔構(gòu)成的。光學(xué)諧振腔通常由相隔一定距離的兩塊反射鏡組成（一塊為全反射面瑰钮、一塊為部分反射面）辙售，這樣做可以令入射光源在諧振腔內(nèi)來回振蕩，盡可能多地接觸工作物質(zhì)飞涂，使工作物內(nèi)原子受激輻射的概率增大旦部。最終 ...

為q開關(guān))，紅寶石激光器的發(fā)射可以在一個短的持續(xù)時間內(nèi)(10-8秒的量級)和高的峰值功率(高達100兆瓦或更多)的單個“巨型脈沖”中獲得较店。當(dāng)如此強烈的相干光照射到樣品上時士八，就會觀察到全新的現(xiàn)象。正常拉曼效應(yīng)的量子力學(xué)理論變得不充分梁呈。受激拉曼效應(yīng)做同調(diào)拉曼散射時婚度，試樣同時受兩雷射之照射，一作激發(fā)用(ωL)官卡，一作監(jiān)控用(ωS)蝗茁，而拉曼散射之強弱可用ωS之增益為測度。這些現(xiàn)象通常被稱為受激拉曼效應(yīng)寻咒。在頻率vo的大脈沖激勵下哮翘，樣品在一定的Stokes頻率vo - v時產(chǎn)生增益，其中v是拉曼主動振動的頻率毛秘。通常只有一個這樣的頻率是“活躍的”饭寺，即每條線寬的正常拉曼強度Z大的頻率；然而叫挟，偶爾兩種振動可能同時 ...

一臺激光器(紅寶石激光器)艰匙。激光作為一種新型的光源具有以往光源所不具有的一系列優(yōu)點，如高強度抹恳、高方向性员凝、高單色性、高相干性奋献。此后健霹，激光技 術(shù)得到了飛速發(fā)展旺上，其中一個重要方向就是向輸出脈寬越來越窄的脈沖方向發(fā)展。到目前為止骤公，脈沖持續(xù)時間已由納秒(ns)抚官、皮秒(ps)壓縮至飛秒(fs)，甚至至阿秒(as)級阶捆。故飛秒激光的脈沖持續(xù)時間遠短于熱平衡時間(10?12 s 數(shù)量級)凌节，所以在與物質(zhì)作用時，飛秒激光注入的能量被集中在一個空間極小的范圍內(nèi)洒试， 其能量幾乎不會被傳遞到直接作用區(qū)以外倍奢，對作用區(qū)周圍的熱影響極小。由于聚焦激光的焦斑尺寸極小垒棋， 能量密度極高卒煞，能量的利用率亦大大提高。這使得被作用區(qū)域的溫度在 ...

）和一個調(diào)Q紅寶石激光器（QSR9叼架，Innolas UK, Ltd.）分別在 1064 nm 和 694 nm交錯激發(fā)脈沖畔裕。激光束被部分反射到光電二極管(DET36A，Thorlabs乖订，Inc.)以對脈沖能量波動進行采樣扮饶。生成的 PA 信號由四個含256個陣元的四分之一環(huán)超聲換能器陣列（由 Imasonic, Inc. 設(shè)計和定制）記錄，并由 1024 個定制的一對一映射前置放大器放大乍构，增益為51dB甜无。四個12位256通道可編程DAQ(LEGION ADC256，PhotoSound Technologies, Inc.)哥遮，設(shè)置成20-MHz 采樣率岂丘、6-dB 增益和 7.5-MHz 模擬抗混 ...

臺激光器——紅寶石激光器問世，從此引發(fā)了各國學(xué)者對于激光技術(shù)的研究眠饮。1976年第1次實現(xiàn)了飛秒級的脈沖激光輸出奥帘，在技術(shù)層面實現(xiàn)了激光納米加工的可能。2003年君仆，德國學(xué)者在不適用特殊氣體環(huán)境及后續(xù)工藝步驟的前提下采用飛秒技術(shù)對不銹鋼薄片進行了深孔加工翩概，加工所得深孔邊緣清洗，表面干凈返咱。近年來，激光微細加工技術(shù)被越來越多的應(yīng)用于生物醫(yī)療領(lǐng)域的微納制造牍鞠。圖1.醫(yī)用心臟支架圖片醫(yī)療器材是指包括計算機軟件在內(nèi)的咖摹，人體直接或間接使用的儀器、設(shè)備及診斷試劑以及其它類似物难述。傳統(tǒng)的醫(yī)療器械成形加工方法萤晴，如線切割吐句、電火花放電會在加工過程中產(chǎn)生較大的表面氧化與熱影響區(qū)，而電化學(xué)沉積需要在強酸或強堿的環(huán)境下進行而存在一 ...

等科學(xué)家通過紅寶石激光器首次進行了二次諧波產(chǎn)生的非線性光學(xué)實驗店读。在1962年Bloembergen等對于光學(xué)混頻等非線性光學(xué)現(xiàn)象進行了開創(chuàng)性的理論性工作嗦枢。而這些具有非線性光學(xué)特性的晶體材料即使非線性晶體。根據(jù)上面提到的非線性極化率的階數(shù)又可分為二階非線性和高階非線性（三階非線性為主）屯断。一些材料更容易表現(xiàn)出二階非線性或χ(2)效應(yīng)文虏，其他材料可能更容易受到三階或者χ(3)效應(yīng)的影響，這種類型完全取決于材料的結(jié)構(gòu)殖演。其中二階非線性包括倍頻氧秘、和頻、差頻以及各種光學(xué)參量轉(zhuǎn)換趴久。而三階的非線性會產(chǎn)生四波混頻丸相、受激拉曼散射、受激布里淵散射和雙光子吸收等現(xiàn)象彼棍。其中非線性頻率變換是一個重要研究方向灭忠，在光通信、激光器 ...