產生激光的設備稱為激光器。激光器按照工作物質，可分為氣體激光器
、固體激光器、液體激光器和半導體激光器。按工作方式分為連續、脈衝式及超脈衝激光器。常見激光器有氦氖激光器、二氧化碳激光器
、紅寶石激光器
、釹玻璃激光器等。

晶體材料在激光器中的應用是非常廣泛的，在激光器中所用的晶體是激光晶體（lasercrystal）
，它(ta)是(shi)一(yi)種(zhong)可(ke)將(jiang)外(wai)界(jie)提(ti)供(gong)的(de)能(neng)量(liang)通(tong)過(guo)光(guang)學(xue)諧(xie)振(zhen)腔(qiang)轉(zhuan)化(hua)為(wei)在(zai)空(kong)間(jian)和(he)時(shi)間(jian)上(shang)相(xiang)幹(gan)的(de)具(ju)有(you)高(gao)度(du)平(ping)行(xing)性(xing)和(he)單(dan)色(se)性(xing)激(ji)光(guang)的(de)晶(jing)體(ti)材(cai)料(liao)，是(shi)晶(jing)體(ti)激(ji)光(guang)器(qi)的(de)工(gong)作(zuo)物(wu)質(zhi)。例(li)如(ru)20世紀60年代問世的第一台激光器用的就是紅寶石（Cr:Al2O3）晶體。

到了20世紀70年代摻釹釔鋁石榴石（Nd:YAG）晶體誕生使得固體激光開始大力發展

；20世紀80年代摻鈦藍寶石(Ti:Al2O3)晶體的出現使超短
、超快和超強激光成為可能，並使得飛秒激光科學技術蓬勃發展並滲透到各種基礎和應用學科領域；20世紀90年代研製的摻釹礬酸釔(Nd:YVO4)晶體使固體激光器的發展進入新時期——全固態激光科學技術。下圖就是特殊設計的激光器，中間部分是激光晶體。

在當前的各種激光器中，全固態激光器是最有前途的激光器。而激光晶體就是全固態工作的核心部件。

在(zai)微(wei)觀(guan)結(jie)構(gou)上(shang)看(kan)激(ji)光(guang)晶(jing)體(ti)由(you)發(fa)光(guang)中(zhong)心(xin)和(he)基(ji)質(zhi)晶(jing)體(ti)兩(liang)部(bu)分(fen)組(zu)成(cheng)。大(da)部(bu)分(fen)激(ji)光(guang)晶(jing)體(ti)的(de)發(fa)光(guang)中(zhong)心(xin)由(you)激(ji)活(huo)離(li)子(zi)構(gou)成(cheng)，激(ji)活(huo)離(li)子(zi)部(bu)分(fen)取(qu)代(dai)基(ji)質(zhi)晶(jing)體(ti)中(zhong)的(de)陽(yang)離(li)子(zi)形(xing)成(cheng)摻(chan)雜(za)型(xing)激(ji)光(guang)晶(jing)體(ti)。激(ji)活(huo)離(li)子(zi)成(cheng)為(wei)基(ji)質(zhi)晶(jing)體(ti)組(zu)分(fen)的(de)一(yi)部(bu)分(fen)時(shi)，則(ze)構(gou)成(cheng)自(zi)激(ji)活(huo)激(ji)光(guang)晶(jing)體(ti)。

激光晶體所用的激活離子主要為過渡族金屬離子和三價稀土離子。過渡族金屬離子的光學電子是處於外層的3d電子，在晶體中這種光學電子易受到周圍晶場的直接作用，所以在不同結構類型的晶體中，其光譜特性有很大差異。三價稀土離子的4f電子受到5s和5p外層電子的屏蔽作用，使晶場對其作用減弱，但晶場的微擾作用使本來禁戒的4f電子躍遷成為可能

，產生窄帶的吸收和熒光譜線。所以三價稀土離子在不同晶體中的光譜不像過渡族金屬離子變化那麼大。

激(ji)光(guang)晶(jing)體(ti)所(suo)用(yong)的(de)基(ji)質(zhi)晶(jing)體(ti)主(zhu)要(yao)有(you)氧(yang)化(hua)物(wu)和(he)氟(fu)化(hua)物(wu)。作(zuo)為(wei)基(ji)質(zhi)晶(jing)體(ti)除(chu)要(yao)求(qiu)其(qi)物(wu)理(li)化(hua)學(xue)性(xing)能(neng)穩(wen)定(ding)，易(yi)生(sheng)長(chang)出(chu)光(guang)學(xue)均(jun)勻(yun)性(xing)好(hao)的(de)大(da)尺(chi)寸(cun)晶(jing)體(ti)，且(qie)價(jia)格(ge)便(bian)宜(yi)，但(dan)要(yao)考(kao)慮(lv)它(ta)與(yu)激(ji)活(huo)離(li)子(zi)間(jian)的(de)適(shi)應(ying)性(xing)
，如(ru)基(ji)質(zhi)陽(yang)離(li)子(zi)與(yu)激(ji)活(huo)離(li)子(zi)的(de)半(ban)徑(jing)
、dianfuxinghejiataiyingjinkenengjiejin。ciwai
，haiyaokaolvjizhijingchangduijihuoliziguangpudeyingxiang。duiyumouxiejuyouteshugongnengdejizhijingti，chanrujihuolizihounengzhijiechanshengjuyoumouzhongtexingdejiguang，ruzaimouxiefeixianxingjingtizhong，jihuolizichanshengjiguanghoutongguojizhijingtinengzhijiezhuanhuanchengxieboshuchu。

進入新世紀
，激光和激光科學技術正以其強大的生命力推動著光電子技術和產業的發展，激光材料也在單晶
、玻璃、光纖
、陶瓷等四方麵全方位迅猛展開，如微-納米級晶界、完整性好、製作工藝簡單的多晶激光陶瓷和結構緊湊
、散熱好

、成本低的激光光纖，正在向占據激光晶體首席地位達40年之久的Nd:YAG發出強有力的挑戰，因此，如何提高激光晶體的質量
，生產效率

，如何優化晶體的生長工藝，已經成為了全世界研究的熱門話題。

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