固体激光器原理是什么？固体激光器的优点有哪些?

固体激光器原理是什么?

固体激光器(solid-state laser)的工作原理基于电子在固体材料中的能级跃迁。

当一个电子从低能级(基态)跃迁到高能级时，它会吸收一定能量，从而达到激发态。当电子返回到低能级时，会放出与被吸收能量相等的能量，这种能量以光子的形式释放出来。这个能级跃迁过程是激光器产生激光的基础。

固体激光器通常由激光介质、泵浦源和谐振腔三部分组成。泵浦源会向激光介质中注入能量，使材料中的电子被激发到高能级，形成能级反转。当光子在谐振腔内反射多次，它会激发更多的电子跃迁，从而引起一个电子的跃迁引起一个光子跟随着频率和方向一致地放出，并且将被光子反射回谐振腔。

通过控制谐振腔长度和反射镜的反射率，可以确定输出光束的波长和功率。固体激光器通常具有较高的功率和能量密度，因此被广泛应用于科学研究、激光加工、医疗美容等领域。

固体激光器的优点有哪些?

固体激光器峰值功率高、脉冲能量大，并能够通过非线性晶体将红外光转换为绿光、紫外光及深紫外光等多种短波长激光输出。短波长激光热效应小，可达到更高加工精度，从而实现超精超微加工。此外，大部分材料尤其是非金属材料对短波长的吸收与利用效率明显优于红外波长，因此固体激光器适用的材料种类可以突破金属材料的限制并延伸至非金属材料范围，在薄性、脆性材料加工方面具有优势，用于微加工领域。

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