Твердотільний лазер

Твердотільний лазер (англ. solid state laser) — лазер, в якому активним середовищем є тверда матриця (кристал або скло), насичена якимсь іоном (напр., Nd³⁺, Cr³⁺, Er³⁺).

Довжина хвилі випромінювання залежить від активного йона, лазерів можна настроювати у досить широких межах (наприклад, від 700 до 1000 нм для насиченого Ті³⁺ сапфіру).

Різновидами твердотільного лазера є волоконний лазер і напівпровідниковий лазер. Найпершим твердотілим лазером і одночасно першим працюючим лазером в світі був випромінювач на рубіні, накачування якого здійснювалася випромінюванням імпульсної газорозрядної лампи. Цей лазер був створений в 1960 році Т. Майманом.

Робоче тіло	Довжина хвилі	Джерело накачування	Застосування
Рубіновий лазер	694,3 нм	Імпульсна лампа	Голографія, видалення татуювань. Перший представлений тип лазера (1960).
Алюмо-ітрієві лазери з легуванням неодимом (Nd:YAG)	1,064 мкм, (1,32 мкм)	Імпульсна лампа, лазерний діод	Обробка матеріалів, лазерні далекоміри, лазерні цілевказівники , хірургія, наукові дослідження, накачування інших лазерів. Один з найпоширеніших лазерів високої потужності. Зазвичай працює в імпульсному режимі (частки наносекунд). Нерідко використовується в поєднанні з подвоювачем частоти. Відомі конструкції з квазінеперервним режимом випромінювання.
Лазер на фториді ітрій-літію з легуванням неодимом (Nd:YLF)	1,047 і 1,053 мкм	Імпульсна лампа, лазерний діод	Найбільш часто використовуються для накачування титан-сапфірових лазерів, використовуючи ефект подвоєння частоти в нелінійній оптиці.
Лазер на ванадат ітрію (YVO4) з легуванням неодимом (Nd:YVO)	1,064 мкм	Лазерні діоди	Найбільш часто використовуються для накачування титан-сапфірових лазерів, використовуючи ефект подвоєння частоти в нелінійній оптиці.
Лазер на неодимовому склі (Nd:Glass)	~ 1,062 мкм (Силікатні скла), ~ 1,054 мкм (Фосфатні скла)	Імпульсна лампа, Лазерні діоди	Лазери надвисокої потужності (теравати) і енергії (мегаджоуля). Зазвичай працюють в нелінійному режимі потроєння частоти до 351 нм в пристроях лазерної плавки. Лазерний термоядерний синтез (ЛТС). Накачування рентгенівських лазерів.
Титан-сапфіровий лазер	650-1100 нм	Інший лазер	Спектроскопія, лазерні далекоміри, наукові дослідження.
Алюмо-ітрієві лазери з легуванням туліем (Tm: YAG)	2,0 мкм	Лазерні діоди	Лазерні радари
Алюмо-ітрієві лазери з легуванням ітербієм (Yb: YAG)	1,03 мкм	Імпульсна лампа , Лазерні діоди	Обробка матеріалів, дослідження надкоротких імпульсів, мультифотонна мікроскопія, лазерні далекоміри.
Алюмо-ітрієві лазери з легуванням Гольма (Ho: YAG)	2,1 мкм	Лазерні діоди	Медицина
Церий-легований літій-стронцій (або кальцій)-алюмо-фторідний лазер (Ce: LiSAF, Ce: LiCAF)	~ 280—316 нм	Лазер Nd:YAG з учвертненням частоти, ексимерний лазер, лазер на парах ртуті.	Дослідження атмосфери, лазерні далекоміри, наукові розробки.
Лазер на олександриті з легуванням хромом	Настроюється в діапазоні від 700 до 820 нм	Імпульсна лампа, Лазерні діоди. Для безперервного режиму — дугова ртутна лампа	Дерматологія, лазерні далекоміри.
Волоконний лазер з легуванням ербієм	1,53-1,56 мкм	Лазерні діоди	Оптичні підсилювачі в волоконно-оптичних лініях зв'язку, обробка металів (різання, зварювання, гравірування), терморозжарювання скла, медицина, косметологія.
Лазери на фториді кальцію, легованому ураном (U: CaF2)	2,5 мкм	Імпульсна лампа	Перший 4-х рівневий твердотільний лазер, другий працюючий тип лазера (після рубінового лазера Маймай), охолоджувався рідким гелієм, сьогодні ніде не використовується.

Див. також

• Види лазерів

Література

• Глосарій термінів з хімії // Й. Опейда, О. Швайка. Ін-т фізико-органічної хімії та вуглехімії ім. Л. М. Литвиненка НАН України, Донецький національний університет. — Донецьк : Вебер, 2008. — 758 с. — ISBN 978-966-335-206-0