红宝石激光

红宝石激光是一种固态激光器。该名称用于将红宝石用作基础材料。实际上，三价铬离子（Cr 3+）可以被取代。1960年到西奥多哈罗德美满是世界上第 一个激光被实现为振荡系统。是威拉德·博伊尔 (Willard Boyle) 发明了可连续工作的红宝石激光器。

激光装置由激光介质，激发装置和光学谐振器组成。

在红宝石激光器的情况下，使用合成红宝石，即其中氧化铝骨架（Al 2 O 3）中约0.01％到0.5％的Al原子被铬作为发光原子替代的材料，被用作激光介质。

首先，激光介质被泵浦灯光源（闪光灯）激发以引起反转分布。

接下来，由受激发射发射的光被光学谐振器放大，并且当能量超过一定水平时，其作为激光束输出。

红宝石激光器是三能级激光器，它使用三个能级来形成种群反转。基态的铬原子被激发装置激发。处于激发态的铬原子的弛豫时间大约10个0 Ns个处于亚稳状态安定下来。

由于从弛豫时间到基态的弛豫时间约为3 ms，这比其他状态要长，所以会出现反演分布。并引起感应发射在此期间694 3 纳米的光被发射。

但是，在三能级激光器的情况下，由于下能级处于基态，因此占用率极高，并且在没有相当强的激发的情况下，不能在亚稳态和基态之间形成反转分布。可以有效形成反转分布的四能级激光器是主流的固态激光器。

由于它的效率比四能级激光器低，因此很少在研究和工业中使用。在医学应用（尤其是美容）中，黑色素颜料可消除斑点和痣，因为它们易于吸收红光。它也可用于发出红光，并用于全息照相。