液体激光器 更新时间：2014-08-08 15:43

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液体激光器是利用某些液体（某些有机染料溶解在乙醇、甲醇或水等液体中形成的溶液）作为产生激光的工作物质，发射出激光。最常见的液体激光器是以有机溶液为工作物质的染料激光器，通常是一些有机染料，故又称染料激光器。因液体有很高的光学质量，价格则几乎可以忽略，而且可以用循环的方法来冷却。此外还可以用多种方法在很宽的频率范围内调谐液体激光器。

液体激光器的由来

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• 　　液体激光器与大多数固体和气体激光器经长期努力而后发明形成对照的是，这种激光器的发明颇具偶然性。1962年，休斯公司实验室研究人员伍德布利（Woodbury）等用液态硝基苯染料盒对红宝石激光器进行调Q实验时，首次观察到染料盒引起激光波长漂移的现象。4年以后，美国国际通用机器公司（IBM）的科学家皮特·索罗金（Peter Solokin）和约翰·兰卡德（John Lankard）发现了有机染料溶液产生激光的关键机制，染料激光器作为最主要的液体激光器，从此得到迅速发展。

液体激光器的特点

• 　　液体激光器其工作波长可以调谐，这是它最主要的特点之一。一种染料典型的调谐范围为30～70纳米，目前发现可资利用的染料已达200种以上，相继更换染料可以得到由近紫外到近红外的可调谐激光输出。染料激光器既可以脉冲方式工作，也可以连续和锁模方式工作。连续运转的器件已获得2瓦的功率输出和线宽在1000赫以下的极窄谱线。锁模工作时，在腔内有色散光栅的情况下，已经得到脉宽只有6飞秒的输出，这是目前最窄的脉冲。

液体激光器的应用

• 　　液体激光器主要应用于要求窄带可调谐或超快光脉冲的场合，如同位素分离光谱学、半导体及其他固体材料激发态动力学特性的研究等；在医学领域，则通过选择吸收用来治疗恶性肿瘤。

液体激光器的研究现状

• 　　从激光介质分类来看，液体激光器研究主要沿着两个方向。一个是有机染料激光器，另一个则是掺稀土金属离子的无机液体激光器。

  　　有机染料激光器发展至今已经有了长足的进展，上百种染料分子被应用为激光介质，染料激光介质的荧光光谱非常宽，使得人们可以在一种激光介质中相当宽的光谱范围内获得受激辐射作用，摆脱原子能级对波长选择的束缚。在提高功率输出方面，有机染料激光器也取得了一定的成果。

  　　掺钕离子无机液体激光材料是液体激光材料研究领域中的热点，有机溶液体系中，由于C-H键等化学键的振动能量非常接近钕离子受激辐射光子能量，两者之间的相互作用，大大降低了激光上能级粒子数得累计，因此掺钕离子的有机溶液体系难以产生激光。国内工程物理研究院的徐正等采用激光二极管抽运Nd3+-POCl3-ZrCl4体系，开展了横向抽运液体激光的出光实验，输出的最大单脉冲能量达到46.8mJ，光光转换效率达到了14%。

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