理论教育 稀土激光材料——稀土的配菜

稀土激光材料——稀土的配菜

时间:2023-05-22 理论教育 版权反馈
【摘要】:激光与稀土激光材料是同时诞生的。稀土激光材料可分为固体、液体和气体3大类。但后两大类由于其性能、种类和用途等远不如固体材料,所以一般所说的稀土激光材料通常是指固体激光材料。在军事上,稀土激光材料广泛应用于激光测距、制导、跟踪、雷达、激光武器和光电子对抗、遥测、精密定位及光通信等方面,提高和改变了各军种和兵种的作战能力和方式,在战术进攻和防御中起到了重大作用。

稀土激光材料——稀土的配菜

激光是一种新型光源,它具有很好的单色性、方向性和相干性,并且可以达到很高的亮度。与激光技术相应发展起来的各种晶体,如非线性晶体,能对激光束进行调频、调幅、调偏及调相作用;能修正传输过程中激光图像的畸变;热电探测晶体能灵敏地探测到红外光等。

激光与稀土激光材料是同时诞生的。据专家估计,自21世纪以来,大约90%的激光材料都涉及稀土。

自从1960年在红宝石中出现激光以来,同年就发现用掺钐(Sm)的氟化钙(CaF2∶Sm2+)可输出脉冲激光。1961年首先使用掺钕的硅酸盐玻璃获得脉冲激光,从此开始了具有广泛用途的稀土玻璃激光器的研究。

1962年首次使用掺钕的白钨矿(CaWO4∶Nd3+)晶体输出连续激光,1963年首次研制出稀土螯合物液体激光材料,使用掺铕的苯酰丙酮的醇溶液获得脉冲激光,1964年找出了室温下可输出连续激光的掺钕的钇铝石榴石晶体(Y3Al5O12∶Nd3+),它已成为目前被广泛应用的固体激光材料,1973年首次实现铕—氦的稀土金属蒸汽的激光振荡。(www.daowen.com)

由此可见,在短短的十多年里,稀土的固态、液态和气态都实现了受激发射。在激光工作物质中,稀土已成为一族很重要的元素。这均与其具有特殊的电子组态、众多可利用的能级光谱特性有关。

稀土激光材料可分为固体、液体和气体3大类。但后两大类由于其性能、种类和用途等远不如固体材料,所以一般所说的稀土激光材料通常是指固体激光材料。固体激光材料又分为晶体、玻璃和光纤激光材料,而激光晶体则占据了主导地位。

稀土材料是激光系统的心脏,也是激光技术的基础。由激光而发展起来的光电子技术,不仅广泛用于军事,而且在国民经济的许多领域,如光通信医疗,材料加工(切割、焊接、打孔、热处理等),信息储存,科研,检测和防伪等方面也得到了广泛应用,形成了新的产业。在军事上,稀土激光材料广泛应用于激光测距、制导、跟踪、雷达、激光武器和光电子对抗、遥测、精密定位及光通信等方面,提高和改变了各军种和兵种的作战能力和方式,在战术进攻和防御中起到了重大作用。高功率激光材料可装备激光致盲武器,以及光电对抗等武器。光发射二极管(LED)的激光晶体制成的激光器输出光束质量好,非线性移频效率高,可把毫瓦级的激光移频到蓝光、绿光和红光区,用于光存储、显示、遥感、雷达和科研等。

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