能發(fā)射激光的裝置。按工作介質(zhì)分，激光器可分為氣體激光器、固體激光器、半導(dǎo)體激光器和染料激光器4大類。近來(lái)還發(fā)展了自由電子激光器。

氣體激光器

介質(zhì)是氣體的激光器，此種激光器通過(guò)放電得到激發(fā)。

氦氖激光器：最重要的紅光放射源（632.8 nm）。

二氧化碳激光器：波長(zhǎng)約10.6 μm（紅外線），重要的工業(yè)激光。

一氧化碳激光器：波長(zhǎng)約6-8 μm（紅外線），只在冷卻的條件下工作。

氮?dú)饧す馄鳎?37.1 nm (紫外線)。

氬離子激光器：具有多個(gè)波長(zhǎng)，457.9 nm (8%)丶476.5 nm (12%)丶488.0 nm (20%)丶496.5 nm (12%)丶501.7 nm (5%)丶514.5 nm (43%)（由藍(lán)光到綠光）。

氦鎘激光器：最重要的藍(lán)光（442nm）和近紫外激光源（325nm）。

氪離子激光器：具有多個(gè)波長(zhǎng)，350.7nm丶356.4nm丶476.2nm丶482.5nm丶520.6nm丶530.9nm丶586.2nm丶647.1nm (最強(qiáng))丶676.4nm丶752.5nm丶799.3nm (從藍(lán)光到深紅光)。

氧離子激光器

氙離子激光器

混合氣體激光器：不含純氣體，而是幾種氣體的混合物（一般為氬丶氪等）。

準(zhǔn)分子激光器：比如KrF (248 nm)丶XeF (351-353 nm)丶ArF (193 nm)丶XeCl (308 nm)丶F2 (157 nm) (均為紫外線)。

金屬蒸汽激光器：比如銅蒸汽激光器，波長(zhǎng)介於510.6-578.2 nm之間。由於很好的加強(qiáng)性，可以不用諧振鏡。

金屬鹵化物激光器：比如溴化銅激光器，波長(zhǎng)介於510.6-578.2 nm之間。由於很好的加強(qiáng)性，可以不用諧振鏡。

化學(xué)激發(fā)激光器是一種特殊的形式。激發(fā)通過(guò)媒介中的化學(xué)反應(yīng)來(lái)進(jìn)行。媒介是一次性的，使用後就被消耗掉了。對(duì)於高功率的條件及軍事領(lǐng)域是非常理想的。

鹽酸激光器

碘激光器

固體激光器

介質(zhì)是固體的激光器，此種工作物質(zhì)通過(guò)燈丶半導(dǎo)體激光器陣列丶其他激光器光照泵浦得到激發(fā)。熱透鏡效應(yīng)是大多數(shù)固體激光器的一項(xiàng)缺陷。

紅寶石激光器：世界上第一臺(tái)激光器，1960年7月7日，美國(guó)青年科學(xué)家梅曼宣布世界上第一臺(tái)激光器由誕生，這臺(tái)激光器就是紅寶石激光器，工作波長(zhǎng)一般為6943，工作狀態(tài)是單次脈沖式，每脈沖在1ms量級(jí)，輸出能量為焦耳數(shù)量級(jí)。

Nd:YAG（摻釹釔鋁石榴石）：最常用的固體激光器，工作波長(zhǎng)一般為1064nm，這一波長(zhǎng)為四能級(jí)系統(tǒng)，還有其他能級(jí)可以輸出其他波長(zhǎng)的激光。

Nd:YVO4（摻釹釩酸釔）：低功率應(yīng)用最廣泛的固體激光器，工作波長(zhǎng)一般為1064nm，可以通過(guò)KTP,LBO非線性晶體倍頻後產(chǎn)生532nm綠光的激光器。

Yb:YAG（摻鐿釔鋁石榴石）：適用於高功率輸出，這種材料的碟片激光器在激光工業(yè)加工領(lǐng)域有很強(qiáng)優(yōu)勢(shì)。

鈦藍(lán)寶石激光器：具有較寬的波長(zhǎng)調(diào)節(jié)范圍（670nm～1200nm）

液體激光器

液體激光器的工作物質(zhì)分為兩類：一類為有機(jī)化合物液體（染料），另一類為無(wú)機(jī)化合物液體。其中染料激光器是液體激光器的典型代表。常用的有機(jī)染料有四類：吐噸類染料、香豆素類激光染料、花菁類染料。
　　染料激光器多采用光泵浦，主要有激光泵浦和閃光燈泵浦兩種形式。
　　液體激光器的波長(zhǎng)覆蓋范圍為紫外到紅外波段（321nm~1.168um），通過(guò)倍頻技術(shù)還可以將波長(zhǎng)范圍擴(kuò)展至真空紫外波段。激光波長(zhǎng)連續(xù)可調(diào)是染料激光器最重要的輸出特性。器件特點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、價(jià)格低廉。染料溶液的穩(wěn)定性比較差，是這類器件的不足。
　　染料激光器主要應(yīng)用于科學(xué)研究、醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域，如激光光譜光、光化學(xué)、同位素分離、光生物學(xué)等方面。

半導(dǎo)體激光器

纖綠半導(dǎo)體激光模組

半導(dǎo)體激光器也稱為半導(dǎo)體激光二極管，或簡(jiǎn)稱激光二極管（Laser Diode，LD）。由于半導(dǎo)體材料本身物質(zhì)結(jié)構(gòu)的特異性以及半導(dǎo)體材料中電子運(yùn)動(dòng)規(guī)律的特殊性，使半導(dǎo)體激光器的工作特性具有其特殊性。
　　半導(dǎo)體激光器是以一定的半導(dǎo)體材料做工作物質(zhì)而產(chǎn)生受激發(fā)射作用的器件。.其工作原理是通過(guò)一定的激勵(lì)方式，在半導(dǎo)體物質(zhì)的能帶（導(dǎo)帶與價(jià)帶）之間，或者半導(dǎo)體物質(zhì)的能帶與雜質(zhì)（受主或施主）能級(jí)之間，實(shí)現(xiàn)非平衡載流子的粒子數(shù)反轉(zhuǎn)，當(dāng)處于粒子數(shù)反轉(zhuǎn)狀態(tài)的大量電子與空穴復(fù)合時(shí)，便產(chǎn)生受激發(fā)射作用。半導(dǎo)體激光器的激勵(lì)方式主要有三種，即電注入式，光泵式和高能電子束激勵(lì)式。電注入式半導(dǎo)體激光器，一般是由砷化鎵（GaAs）、硫化鎘（CdS）、磷化銦(InP)、硫化鋅(ZnS)等等材料制成的半導(dǎo)體面結(jié)型二極管，沿正向偏壓注入電流進(jìn)行激勵(lì)，在結(jié)平面區(qū)域產(chǎn)生受激發(fā)射。光泵式半導(dǎo)體激光器，一般用N型或P型半導(dǎo)體單晶（如GaAS,InAs,InSb等）做工作物質(zhì)，以其他激光器發(fā)出的激光作光泵激勵(lì).高能電子束激勵(lì)式半導(dǎo)體激光器，一般也是用N型或者P型半導(dǎo)體單晶如PbS,CdS,ZhO等)做工作物質(zhì)，通過(guò)由外部注入高能電子束進(jìn)行激勵(lì)。在半導(dǎo)體激光器件中，性能較好，應(yīng)用較廣的是具有雙異質(zhì)結(jié)構(gòu)的電注入式GaAs二極管激光器。
　　半導(dǎo)體激光器采用注入電流方式泵浦。
　　

纖綠半導(dǎo)體激光手電

半導(dǎo)體激光器波長(zhǎng)覆蓋范圍為紫外至紅外波段（300nm~十幾微米），其中1.3um與1.55um為光纖傳輸?shù)膬蓚€(gè)窗口。半導(dǎo)體激光器具有能量轉(zhuǎn)換效率高、易于進(jìn)行高速電流調(diào)制、超小型化、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、使用壽命才長(zhǎng)等突出特點(diǎn)。
　　半導(dǎo)體激光器是成熟較早、進(jìn)展較快的一類激光器，由于它的波長(zhǎng)范圍寬，制作簡(jiǎn)單、成本低、易于大量生產(chǎn)，并且由于體積小、重量輕、壽命長(zhǎng)，因此，品種發(fā)展快，應(yīng)用范圍廣，已超過(guò)300種，半導(dǎo)體激光器的最主要應(yīng)用領(lǐng)域是Gb局域網(wǎng)，850nm波長(zhǎng)的半導(dǎo)體激光器適用于）1Gh/。局域網(wǎng)，1300nm -1550nm波長(zhǎng)的半導(dǎo)體激光器適用于1OGb局域網(wǎng)系統(tǒng).半導(dǎo)體激光器的應(yīng)用范圍覆蓋了整個(gè)光電子學(xué)領(lǐng)域，已成為當(dāng)今光電子科學(xué)的核心技術(shù).半導(dǎo)體激光器在激光測(cè)距、激光雷達(dá)、激光通信、激光模擬武器、激光警戒、激光制導(dǎo)跟蹤、引燃引爆、自動(dòng)控制、檢測(cè)儀器等方面獲得了廣泛的應(yīng)用，形成了廣闊的市場(chǎng)。1978年，半導(dǎo)體激光器開(kāi)始應(yīng)用于光纖通信系統(tǒng)，半導(dǎo)體激光器可以作為光纖通信的光源和指示器以及通過(guò)大規(guī)模集成電路平面工藝組成光電子系統(tǒng).由于半導(dǎo)體激光器有著超小型、高效率和高速工作的優(yōu)異特點(diǎn)，所以這類器件的發(fā)展，一開(kāi)始就和光通信技術(shù)緊密結(jié)合在一起，它在光通信、光變換、光互連、并行光波系統(tǒng)、光信息處理和光存貯、光計(jì)算機(jī)外部設(shè)備的光禍合等方面有重要用途.半導(dǎo)體激光器的問(wèn)世極大地推動(dòng)了信息光電子技術(shù)的發(fā)展，到如今，它是當(dāng)前光通信領(lǐng)域中發(fā)展最快、最為重要的激光光纖通信的重要光源.半導(dǎo)體激光器再加上低損耗光纖，對(duì)光纖通信產(chǎn)生了重大影響，并加速了它的發(fā)展.因此可以說(shuō)，沒(méi)有半導(dǎo)體激光器的出現(xiàn)，就沒(méi)有當(dāng)今的光通信.GaAs/GaAlA。雙異質(zhì)結(jié)激光器是光纖通信和大氣通信的重要光源，如今，凡是長(zhǎng)距離、大容量的光信息傳輸系統(tǒng)無(wú)不都采用分布反饋式半導(dǎo)體激光器（DFB一LD).半導(dǎo)體激光器也廣泛地應(yīng)用于光盤技術(shù)中，光盤技術(shù)是集計(jì)算技術(shù)、激光技術(shù)和數(shù)字通信技術(shù)于一體的綜合性技術(shù).是大容t.高密度、快速有效和低成本的信息存儲(chǔ)手段，它需要半導(dǎo)體激光器產(chǎn)生的光束將信息寫人和讀出。

激勵(lì)方式

①光泵式激光器。指以光泵方式激勵(lì)的激光器，包括幾乎是全部的固體激光器和液體激光器，以及少數(shù)氣體激光器和半導(dǎo)體激光器。②電激勵(lì)式激光器。大部分氣體激光器均是采用氣體放

激光器

電（直流放電、交流放電、脈沖放電、電子束注入）方式進(jìn)行激勵(lì)，而一般常見(jiàn)的半導(dǎo)體激光器多是采用結(jié)電流注入方式進(jìn)行激勵(lì)，某些半導(dǎo)體激光器亦可采用高能電子束注入方式激勵(lì)。③化學(xué)激光器。這是專門指利用化學(xué)反應(yīng)釋放的能量對(duì)工作物質(zhì)進(jìn)行激勵(lì)的激光器，反希望產(chǎn)生的化學(xué)反應(yīng)可分別采用光照引發(fā)、放電引發(fā)、化學(xué)引發(fā)。④核泵浦激光器。指專門利用小型核裂變反應(yīng)所釋放出的能量來(lái)激勵(lì)工作物質(zhì)的一類特種激光器，如核泵浦氦氬激光器等。

運(yùn)轉(zhuǎn)方式

由于激光器所采用的工作物質(zhì)、激勵(lì)方式以及應(yīng)用目的的不同，其運(yùn)轉(zhuǎn)方式和工作狀態(tài)亦相應(yīng)有所不同，從而可區(qū)分為以下幾種主要的類型。①連續(xù)激光器，其工作特點(diǎn)是工作物質(zhì)的激勵(lì)和相應(yīng)的激光輸出，可以在一段較長(zhǎng)的時(shí)間范圍內(nèi)以連續(xù)方式持續(xù)進(jìn)行，以連續(xù)光源激勵(lì)的固體激光器和以連續(xù)電激勵(lì)方式工作的氣體激光器及半導(dǎo)體激光器，均屬此類。由于連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中往往不可避免地產(chǎn)生器件的過(guò)熱效應(yīng)，因此多數(shù)需采取適當(dāng)?shù)睦鋮s措施。②單次脈沖激光器，對(duì)這類激光器而言，工作物質(zhì)的激勵(lì)和相應(yīng)的激光發(fā)射，從時(shí)間上來(lái)說(shuō)均是一個(gè)單次脈沖過(guò)程，一般的固體激光器、液體激光器以及某些特殊的氣體激光器，均采用此方式運(yùn)轉(zhuǎn)，此時(shí)器件的熱效應(yīng)可以忽略，故可以不采取特殊的冷卻措施。③重復(fù)脈沖激光器，這類器件的特點(diǎn)是其輸出為一系列的重復(fù)激光脈沖，為此，器件可相應(yīng)以重復(fù)脈沖的方式激勵(lì)，或以連續(xù)方式進(jìn)行激勵(lì)但以一定方式調(diào)制激光振蕩過(guò)程,以獲得重復(fù)脈沖激光輸出,通常亦要求對(duì)器件采取有效的冷卻措施。④調(diào)Q激光器,這是專門指采用一定的 開(kāi)關(guān)

激光器

技術(shù)以獲得較高輸出功率的脈沖激光器，其工作原理是在工作物質(zhì)的粒子數(shù)反轉(zhuǎn)狀態(tài)形成后并不使其產(chǎn)生激光振蕩 (開(kāi)關(guān)處于關(guān)閉狀態(tài))，待粒子數(shù)積累到足夠高的程度后，突然瞬時(shí)打開(kāi) 開(kāi)關(guān)，從而可在較短的時(shí)間內(nèi)（例如10～10秒）形成十分強(qiáng)的激光振蕩和高功率脈沖激光輸出（見(jiàn)技術(shù)'" class=link>激光調(diào) 技術(shù)）。⑤鎖模激光器，這是一類采用鎖模技術(shù)的特殊類型激光器，其工作特點(diǎn)是由共振腔內(nèi)不同縱向模式之間有確定的相位關(guān)系，因此可獲得一系列在時(shí)間上來(lái)看是等間隔的激光超短脈沖（脈寬10～10秒）序列，若進(jìn)一步采用特殊的快速光開(kāi)關(guān)技術(shù)，還可以從上述脈沖序列中選擇出單一的超短激光脈沖（見(jiàn)激光鎖模技術(shù)）。⑥單模和穩(wěn)頻激光器，單模激光器是指在采用一定的限模技術(shù)后處于單橫模或單縱模狀態(tài)運(yùn)轉(zhuǎn)的激光器，穩(wěn)頻激光器是指采用一定的自動(dòng)控制措施使激光器輸出波長(zhǎng)或頻率穩(wěn)定在一定精度范圍內(nèi)的特殊激光器件，在某些情況下，還可以制成既是單模運(yùn)轉(zhuǎn)又具有頻率自動(dòng)穩(wěn)定控制能力的特種激光器件（見(jiàn)激光穩(wěn)頻技術(shù)）。⑦可調(diào)諧激光器，在一般情況下，激光器的輸出波長(zhǎng)是固定不變的，但采用特殊的調(diào)諧技術(shù)后，使得某些激光器的輸出激光波長(zhǎng)，可在一定的范圍內(nèi)連續(xù)可控地發(fā)生變化，這一類激光器稱為可調(diào)諧激光器（見(jiàn)激光調(diào)諧技術(shù)）。

波段范圍

根據(jù)輸出激光波長(zhǎng)范圍之不同，可將各類激光器區(qū)分為以下幾種。①遠(yuǎn)紅外激光器，輸出波長(zhǎng)范圍處于25～1000微米之間, 某些分子氣體激光器以及自由電子激光器的激光輸出即落入這一區(qū)域。②中紅外激光器，指輸出激光波長(zhǎng)處于中紅外區(qū)(2.5～25微米)的激光器件,代表者為CO2分子氣體激光器(10.6微米)、 CO分子氣體激光器（5～6微米）。③近紅外激光器,指輸出激光波長(zhǎng)處于近紅外區(qū)（0.75～2.5微米）的激光器件，代表者為摻釹固體激光器（1.06微米）、CaAs半導(dǎo)體二極管激光器(約

激光器

0.8微米)和某些氣體激光器等。④可見(jiàn)激光器，指輸出激光波長(zhǎng)處于可見(jiàn)光譜區(qū)（4000～7000埃或0.4～0.7微米）的一類激光器件，代表者為紅寶石激光器 （6943埃）、 氦氖激光器（6328埃）、氬離子激光器（4880埃、5145埃）、氪離子激光器（4762埃、5208埃、5682埃、6471埃）以及一些可調(diào)諧染料激光器等。⑤近紫外激光器，其輸出激光波長(zhǎng)范圍處于近紫外光譜區(qū)（2000～4000埃），代表者為氮分子激光器(3371埃)氟化氙(XeF)準(zhǔn)分子激光器（3511埃、3531埃）、 氟化氪(KrF)準(zhǔn)分子激光器(2490埃)以及某些可調(diào)諧染料激光器等。⑥真空紫外激光器,其輸出激光波長(zhǎng)范圍處于真空紫外光譜區(qū)(50～2000埃）代表者為（H）分子激光器 (1644～1098埃)、氙(Xe)準(zhǔn)分子激光器（1730埃）等。⑦X射線激光器, 指輸出波長(zhǎng)處于X射線譜區(qū)（0.01～50埃）的激光器系統(tǒng)，軟X 射線已研制成功，但仍處于探索階段。