Лазерные материалы

Материал из свободной русской энциклопедии «Традиция»
Перейти к: навигация, поиск

Ла́зерные материа́лы — вещества, которые используются в лазерах как активные среды (или материалы, использующиеся для передачи и преобразования лазерного излучения). Лазерные материалы во многом определяют характеристики лазера: в первую очередь удельную мощность и длину волны его излучения, а также длительность импульса (для импульсных лазеров).

Виды лазерных материалов[править]

Лазерные материалы отличаются большим разнообразием:

История[править]

В первом лазере, созданном в 1960 году, активной средой был кристалл рубина — твёрдого раствора Cr2O3 в Al2O3.

В первых лазерах использовали также смесь неона и гелия (1960), силикатное стекло с примесью ионов неодима (1961), арсенид галлия (1962). Уже к 1973 году было известно около 200 различных лазерных материалов.

Критерии[править]

Чтобы материал можно было использовать для генерации и управления излучением лазера, он должен обладать следующими свойствами:

  • набор энергетических уровней (или зон), позволяющих воспринимать подводимую извне энергию для переброса электронов в возбуждённое состояние и с максимальным выходом преобразовывать её в электромагнитное излучение;
  • высокая оптическая однородность;
  • высокая теплопроводность;
  • низкий коэффициент термического расширения;
  • постоянство состава и свойств в условиях работы;
  • для твёрдых материалов — высокая прочность, пригодность к механической обработке.


Новые лазерные материалы[править]

Прозрачные керамические материалы[править]

Прозрачная керамика в волноводах

Прозрачные керамические материалы (ПКМ) — изделия, например, Волоконная оптика, Оптическое волокно, получаемые на базе нанопорошковых светопрозрачных керамических материалов ПКМ, имеет кубическую симметрию расположения атомов, наноразмерные межкристаллитные границы. В процессе высокотемпературного прессования получают ПКМ с плотностью, близкой к плотности монокристаллов данных соединений, обладающие минимальным рассеянием света — дисперсией, высокой прозрачностью и твёрдостью (показатель преломления n = 2,08).

См. также[править]

Литература[править]

  • Большая советская энциклопедия. Статья «Лазерные материалы».