激光技术应用与半导体激光器的发展

"本文主要介绍了激光应用的相关装置，包括化学激光器和半导体激光器的原理与特点，并提及了激光技术的应用前景。" 激光技术自从1960年红宝石激光器的成功开发以来，已经成为科技领域的一大亮点。尽管激光器的使用逐渐普及，但将激光特性有效利用的实用设备仍相对较少，因此，开发新的激光应用装置是未来研究的重要方向。 首先，文中提到了一种化学激光器，由美国康奈尔大学的T.A.Cool等人研制。这种激光器的工作原理是利用化学反应来产生激光。具体来说，通过混合氧化氮（NO）、氟（F）和氦（He）的气体，引发化学反应生成激发态的DF分子。接着，加入氘分子（D2）和二氧化碳（CO2）的混合气体，DF分子与F反应，释放能量，使CO2分子被激发到高能态，从而产生激光。这个过程发生在聚四氟乙烯细管中，通过泵浦排出气体，形成类似于传统激光管的结构，并使用布儒斯特窗和光学共振腔来增强激光输出。 其次，文章讨论了半导体激光器。半导体激光器的种类繁多，涵盖了从紫外到红外的不同波段，如P-N结激光器、电子束激励激光器、光泵浦激光器和雪崩击穿激光器等。它们的优点在于可以通过调整材料组成来改变振荡波长，器件小巧且效率高，能提供大的输出功率。虽然通常以脉冲形式工作，但低温冷却后也能实现连续振荡。近年来，异结结构的注入式激光器引起了广泛关注。这种激光器由N型GaAs基底上生长的P型GaAs_xAs薄层构成，通过电极注入电子和空穴，使复合发光，其小范围内的高电子密度使得阈值电流密度在高温下仍保持较小，为实现室温连续振荡提供了可能。 激光技术在不断进步，新的激光应用装置的研发对于拓宽激光技术的应用领域至关重要。化学激光器利用化学反应产生激光，而半导体激光器因其灵活性和高效性在众多领域展现出巨大的潜力。随着技术的不断发展，可以预见激光将在通信、医疗、制造和其他诸多领域发挥更大的作用。