紅寶石激光器的組成

       紅寶石激光器一般地包括紅寶石棒、脈衝(chong) 氙燈、聚光器和光學諧振腔等四部分。其工作物質是紅寶石棒，它是以摻鉻的氧化鋁（Al2O3）人工晶體(ti) （通常稱紅寶石）磨製而成。其中鉻離子的濃度，按氧化鉻與(yu) 氧化鋁的重量比，典型的為(wei) 0.05%。紅寶石棒的光學質量要求很高，將棒的兩(liang) 端研磨和拋光成光學平行平麵，其平行度要求優(you) 於(yu) 10秒，平麵度不低於(yu) 1/4光圈，端麵與(yu) 棒軸的垂直度不低於(yu) 1分，側(ce) 麵不拋光，以防止產(chan) 生寄生的激光振蕩。在棒的兩(liang) 端（通常在聚光器之外）各置一鍍多層介質膜的反射鏡，其一是全反射鏡，另一個(ge) 為(wei) 半透半反鏡（其反射率可取70~90%），此兩(liang) 反射鏡構成激光器的諧振腔。

　　紅寶石激光器通常采用光激勵的辦法，即用脈衝(chong) 氙燈發出的光能集中地照射在紅寶石棒上，可利用一聚光器。聚光器是一內(nei) 壁拋光鍍金屬的橢圓柱形的腔體(ti) ，氙燈和紅寶石棒並排對稱地放在聚光器橢圓柱腔的兩(liang) 個(ge) 焦線上。

　　紅寶石中的激光作用是通過Cr3+（鉻離子）的受激發射過程而實現的，因而Cr3+通常稱為(wei) 激活離子，它是紅寶石中產(chan) 生激光的“主體(ti) ”。而紅寶石的主要成分氧化鋁隻是容納鉻離子的基質，對激光作用隻起間接作用，因此為(wei) 了弄清紅寶石激光器的工作原理，需要對紅寶石中的鉻離子的能級結構及其光學特性進行闡述。

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