自激光器发明后,由于激光的单色性、方向性、相干性和高亮度极好,为人类带来了一种崭新的强光源。在40年的发展期间,满足不同需要的激光器先后研制成功,有固体激光器、半导体激光器、气体激光器、液体激光器,以及远红外、远紫外激光器、X射线激光器、量子阱激光器、量子级联激光器、孤子激光器和激光蝴蝶结激光器等。固体激光器的工作物质是在基质材料的晶体或玻璃中均匀地掺入少量的激活离子。真正发光的是激活离子,如红宝石三能级系统中的铬离子、钕玻璃四能级系统中的钕离子等,因此,又称为“固体离子激光器”。固体材料的活性离子密度介于气体和半导体之间。固体材料的亚稳态寿命比较长,自发辐射的光能损失小、贮能能力强,故适于采用调Q技术产生高功率脉冲激光。固体激光器中红宝石是三能级系统。其余大都是四能级。固体激光器通常用泵灯进行光激励,所以寿命和效率受到泵灯的限制。但由于固体器件小而坚固,脉冲辐射功率很高,所以应用范围较广泛。美国电话电报公司贝尔实验室的研究人员在1992年研制出当时世界上最小的固体激光器。这种激光器在扫描电子显微镜下看起来就像一个个微型图钉,其直径只有2—10微米。在一个大头针的针头上,可以装下1万个这样的新型半导体激光器。这种激光器不同于大多数激光器。它使用一种回音廊方式,就像沿着某些教堂的所有内壁都能听到声音一样,激光围绕着每个“图钉头”的边缘也易于传播,并保持一定的强度。半导体激光器主要用作光通信的光源,分单、双异质结构的半导体激光器。它们是贝尔实验室的科学家在60年代后期提出并研制成功的。由于它们是用砷化镓和铝、镓或铟等砷化物制成的,与光纤材料一致,因而不但可作为激光器使用,而且是光纤通讯最适用的光源,对于光通信和光电及光器件的制造有重要价值。此外,宝石激光器在六七十年代又发展出钇铝柘榴石激光器,而钕柘榴石激光器用作杀伤武器、靶指示器、搜索器和控制器有了很大发展。随着光通信及其网络的发展,集成光路和光子元器件迅速发展,以及光(量子)计算机的问世,微型激光器在近15年内发展迅速,其尺寸日益减小,如激光蝴蝶结激光器小到一个针尖大小可有上百个。激光光盘、激光复印和激光全息照相等正迅速发展。在微型激光器发展的同时,大型和大功率的激光器在用作激光炮、空间探测和测距及导弹拦击方面,有了很大发展。尽管由于军事机密原因,我们尚无法得知其构造,但是从北约与伊拉克和科索沃战争及美国的洲际导弹拦击实验的情况可以看出,其功率和准确性是很大的。其中以氟化氢和氟化氪激光器、阿尔法化学激光器和氧碘化物激光器在星球大战计划、机载反导弹武器和宇航测距及目标捕捉等方面得到采用和实验,从而正在改变传统的战略和战术。
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