激光器,即Light amplification by the stimulated emission of radiation,是一种基于受激辐射原理的器件。当特定物质被激发至高能态且高能态粒子数量超过低能态时,受激辐射现象发生,导致特定波长的光辐射被放大。在此过程中,光辐射在物质中反复反射并多次放大,最终形成强度大、方向集中的光束,即激光。
全固体激光器,如激光二极管泵浦的类型,显示出显著的优点。它们不仅高效、结构紧凑、光束质量优良,而且性能稳定、寿命长,因此备受关注。在实际应用中,能够单频运转的激光器在多个领域扮演着关键角色。例如,在光谱学研究中,它们提供精确的光源;在相干通信中,确保信息传输的高精度;在激光雷达中,用于精确测距;在引力波探测中,帮助科学家探索宇宙的奥秘;在光学数据存储中,它们是不可或缺的存储介质。
自1954年第一台微波量子放大器制成并产生高度相干的微波束以来,激光技术取得了显著进步。1958年,A.L.肖洛和C.H.汤斯将微波量子放大器原理应用于光频范围,1960年T.H.梅曼等人成功制成了第一台红宝石激光器。1961年,A.贾文等人制成了氦氖激光器,而1962年R.N.霍耳等人发明了砷化镓半导体激光器。随着时间的推移,激光器的种类不断增多。根据工作介质的不同,激光器可以分为气体激光器、固体激光器、半导体激光器和染料激光器四大类。此外,自由电子激光器也得到了发展。大功率激光器通常表现为脉冲式输出。