红宝石激光器结构

    红宝石激光器是世界上最早实现激光输出的器件，它是一种输出波长为694.nm（红光）的脉冲器件。它具有输出能量大、峰值功率高、结构紧凑、使用方便等优点。目前已广泛应用于打孔划片、动态全息、信息存储等方面。

    固体红宝石激光器通常由工作物质、谐振腔、泵浦光源和聚光腔所组成。

　　1．工作物质。红宝石激光器以掺杂离子型绝缘晶体红宝石棒为工作物质。红宝石激光晶体是以刚玉（或称白宝石）单晶为基质，掺入金属铬离子（Cr3+）为激活粒子所组成的晶体激光材料。呈淡红色，其掺杂波度一般为0.05％（重量）。工作物质要求有较好的光学质量。

　　在红宝石晶体中，Cr3+的吸收带有两个，分别在410nm和560nm波长附近，吸收带宽度约为100nm波长左右。

　　2．光泵。红宝石激光器采用光激励，脉冲激光器中一般采用发光效率较高的脉冲氙灯。

　　脉冲氙灯用石英管制成，两端用过渡玻璃封以钍钨电极，管内充以300-500Torr氙气。灯管由高压充电电源和高压触发器控制点燃。

　　3．聚光腔。为了使光泵的光更集中地照射在激光棒上，常用的聚光腔有：圆柱面聚光腔、单椭圆柱面聚光腔、双椭圆柱面聚光腔。为提高对光线的反射率聚光腔常采用黄铜或不锈钢材料制成，内壁经抛光处理后镀银。

　　4．光学谐振腔。红宝石激光器谐振腔多采用平行平面镜腔，全反射镜是反射率为99％以上的多层介质膜，输出镜透过率为50％以上。近年来，为了减小激光光斑尺寸，也有采用平凹腔结构的，全反射镜采用凹球面镜，其曲率半径约为腔长的3－4倍。