Что такое лазерный кристалл? 

лазерные кристаллы могут преобразовывать энергию, получаемую извне, через оптический резонатор в кристаллический материал, имеющий высокую степень параллельности и монохроматичности лазера в пространстве и времени.  Это рабочее вещество кристаллического лазера.  лазерный кристалл состоит из люминесцентных центров и основных кристаллов.  фотоцентр большинства лазерных кристаллов состоит из активных ионов, активирующих ионную часть вместо катионов, образующих легированный лазерный кристалл.  активный ион является частью кристаллического компонента матрицы и представляет собой самореактивный лазерный кристалл.

активные ионы, используемые в лазерных кристаллах, в основном являются ионами переходных групп металлов и трехвалентных редкоземельных ионов.  оптические электроны переходных металлических ионов представляют собой 3d - электроны, находящиеся в наружном слое, и оптические электроны в кристаллах подвержены прямому воздействию окружающего кристаллического поля, поэтому их спектральные характеристики существенно различаются в различных типах кристаллов.  3 - валентный 4f электрон ионов редкоземельных частиц защищен от воздействия электронов в наружных слоях 5s и 5p, что снижает роль кристаллического поля, однако возмущение в кристаллическом поле делает возможными 4f - электронный переход, который в противном случае был бы запрещён, и дает узкополосные полосы поглощения и флуоресценции спектра.  Поэтому спектр трехвалентных редкоземельных ионов в различных кристаллах не так велик, как переходные металлические ионы.

основной кристалл, используемый в лазерных кристаллах, состоит из оксида и фторида.  как базовый кристалл, помимо требования его физико - химических свойств стабильны, легко выращивают оптически однородные большие размеры кристалла, и цены дешевые, но необходимо учитывать его совместимость с активированными ионами, такие как катион основного катиона и радиус активного Иона, Электроотрицательность и валентность должны быть как можно ближе.  Кроме того, необходимо учитывать влияние поля матрицы на активный спектр ионов.  для некоторых базовых кристаллов с особыми функциями, легирование активированными ионами может непосредственно генерировать лазер с определенными характеристиками, например, в некоторых нелинейных кристаллах, активировать ион после генерации лазера через основной кристалл, можно напрямую преобразовать в гармонический выход.

активные ионы, используемые в лазерных кристаллах, в основном являются ионами переходных групп металлов и трехвалентных редкоземельных ионов.  оптические электроны переходных металлических ионов представляют собой 3d - электроны, находящиеся в наружном слое, и оптические электроны в кристаллах подвержены прямому воздействию окружающего кристаллического поля, поэтому их спектральные характеристики существенно различаются в различных типах кристаллов.  3 - валентный 4f электрон ионов редкоземельных частиц защищен от воздействия электронов в наружных слоях 5s и 5p, что снижает роль кристаллического поля, однако возмущение в кристаллическом поле делает возможными 4f - электронный переход, который в противном случае был бы запрещён, и дает узкополосные полосы поглощения и флуоресценции спектра.  Поэтому спектр трехвалентных редкоземельных ионов в различных кристаллах не так велик, как переходные металлические ионы.