③金属氧化物晶体 熔，点高、硬度大、物理化学性能稳定，如A1○3 Y3AlO12、Er2O3、Y,O3等，是研究最多，应用最广泛的 一类激光基质晶体。掺杂的激活离子多为三价过渡金属 离子或三价稀土离子。 最有实用价值的是红宝石(C3+:AlO3)和钕钇铝石榴 石Nd+:YAG),常用做连续激光器和高重，点频率激光器 的工作物质，需要量大，已实现产业化
③金属氧化物晶体 熔点高、硬度大、物理化学性能稳定，如Al2O3、 Y3Al5O12、Er2O3、Y2O3等，是研究最多，应用最广泛的 一类激光基质晶体。掺杂的激活离子多为三价过渡金属 离子或三价稀土离子。 最有实用价值的是红宝石(Cr3+:Al2O3 )和钕钇铝石榴 石(Nd3+:YAG)，常用做连续激光器和高重点频率激光器 的工作物质，需要量大，已实现产业化
(2)红宝石激光晶体 典型的三能级激光器，基质是氧化铝(A103)晶体， 掺杂了少量的氧化铬(Cr03)作为激活离子。 主要优点：物化性能好，硬度高，抗破坏能力强， 同时对泵浦光的吸收特性好，可在室温条件下获得694.3 nm的可见激光振荡。 主要缺点：属三能级结构，产生激光的阀值较高
(2) 红宝石激光晶体 典型的三能级激光器，基质是氧化铝(Al2O3 )晶体， 掺杂了少量的氧化铬(Cr2O3 )作为激活离子。 主要优点：物化性能好，硬度高，抗破坏能力强， 同时对泵浦光的吸收特性好，可在室温条件下获得694.3 nm的可见激光振荡。 主要缺点：属三能级结构，产生激光的阀值较高
1)工作原理 闪光管 红宝石 ,晶体 ZZZ757770777☑ 激光束 非辐射跃迁 E2 777777777☑ 全反射 部分反射 镜面 镜面 694.3nm 受激辐射跃迁 电源 Eo 图4.3红宝石激光器的基本构造 图4.4红宝石中铬离子能级示意图 2)主要用途 可用在激光器基础研究、强光光学研究、激光光谱 研究、激光照相和全息技术以及激光雷达与测距技术等 方面
1) 工作原理 2) 主要用途 可用在激光器基础研究、强光光学研究、激光光谱 研究、激光照相和全息技术以及激光雷达与测距技术等 方面。 图4.3 红宝石激光器的基本构造 图4.4 红宝石中铬离子能级示意图
(③)钕钇铝石榴石激光晶体 钕钇铝石榴石晶体Nd+:YAG)的激光工作物质是YAG (Y3AlO2)作为基质，Nd+作为激活离子。Nd+:YAG激 光跃迁能级属于四能级系统，具有良好的力学、热学和 光学性能。用Nd3+取代YAG中的Y3,不需要电荷补偿， 而且从基态被激发至高能态的频率相当于钨灯的输出频 率。这样就可以不用闪光灯和电容组，而只用白炽灯就 可以作泵浦
(3) 钕钇铝石榴石激光晶体 钕钇铝石榴石晶体(Nd3+:YAG)的激光工作物质是YAG (Y3Al5O12)作为基质，Nd3+作为激活离子。Nd3+:YAG激 光跃迁能级属于四能级系统，具有良好的力学、热学和 光学性能。用Nd3+取代YAG中的Y3+ ，不需要电荷补偿， 而且从基态被激发至高能态的频率相当于钨灯的输出频 率。这样就可以不用闪光灯和电容组，而只用白炽灯就 可以作泵浦
1)工作原理 基态Nd+吸收不同波长的泵浦光被 激发至4F2、4F52、4℉72等激发态能级。 AG12 这些能级上的Nd+以非辐射跃迁的形式 4G5m 跃迁至亚稳态4F32能级（寿命约0.2ms). 从4F32可辐射跃迁至4L2、4I112、4I132能 4F2 4℉5n 级，分别发出0.914μm、1.06um和 1.34m的激光。其中由于能级距基态 日主 很近，激光器一般需在低温工作。Nd时 51.0 好 的辐射中等通道有三条，在激光产生 411512 过程中，将发生竞争，由于F2→4虹12 4L132 产生荧光的几率最大，一般Nd+:YAG 4112 激光器以发出1.06um波长的激光为主， 次之为1.34um的激光。 图4.5Nd3+能级图
1) 工作原理 基态Nd3+吸收不同波长的泵浦光被 激发至4F3/2、 4F5/2、 4F7/2等激发态能级。 这些能级上的Nd3+以非辐射跃迁的形式 跃迁至亚稳态4F3/2能级(寿命约0.2 ms)。 从4F3/2可辐射跃迁至4 I 9/2、 4 I 11/2、 4 I 13/2能 级，分别发出0.914 µm、1.06 µm和 1.34 µm的激光。 其中由于能级距基态 很近，激光器一般需在低温工作。Nd3+ 的辐射中等通道有三条，在激光产生 过程中，将发生竞争，由于4F3/2→4 I 11/2 产生荧光的几率最大，一般Nd3+:YAG 激光器以发出1.06 µm波长的激光为主， 次之为1.34 µm的激光。 图4.5 Nd3+能级图