
【化】 ruby laser
ruby
【化】 oriental ruby; ruby
【计】 LASER
【化】 laser
【医】 laser
红宝石激光器(Ruby Laser)是以掺铬氧化铝晶体(化学式:$rm Al_2O_3:Cr^{3+}$)为工作介质的固体激光器。该装置通过受激发射原理产生波长为694.3纳米的红色激光,其核心结构包含红宝石棒、闪光灯和谐振腔三部分。
从物理机制分析,红宝石中的铬离子在光泵浦作用下形成粒子数反转。当处于激发态($F_2$能级)的铬离子向基态($A_2$能级)跃迁时,释放相干光子形成激光。该过程遵循爱因斯坦的受激辐射理论,符合三能级系统能量转换模型(参考:Springer《激光物理学基础》)。
历史文献显示,美国物理学家T.H. Maiman于1960年研制出首台红宝石激光器,这一突破被《自然》期刊评价为"量子电子学领域里程碑事件"。该装置在医学(如视网膜焊接)、工业(高精度切割)和科研(光谱分析)领域具有重要应用价值(来源:美国物理学会历史档案)。
相较于其他激光器,红宝石激光器的特征包括:脉冲式输出、高峰值功率(可达兆瓦级)、室温工作特性。但受限于三能级系统的量子效率,其能量转换率通常低于掺钕激光器(数据引自《激光技术手册》第5版)。
红宝石激光器是世界上第一台激光器,由美国科学家梅曼于1960年发明。以下是其详细解释:
红宝石激光器是一种固体激光器,以红宝石棒(主要成分为Al₂O₃,掺杂0.05%的Cr₂O₃)为工作物质。铬离子(Cr³⁺)作为激活粒子,均匀分布在氧化铝晶体中,形成三能级系统。
红宝石激光器的诞生标志着激光技术的开端,为后续气体、半导体激光器的发展奠定了基础。
若需更深入的技术参数或发展历程,可参考来源网页(如、、)。
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