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第四章激光材料激光器是60年代初才出现的一种新颖光源，激光较普通光具有三个突出特点：第一，方向性好，亮度高；第二，单色性好；第三，相干性好。
首先，在现有的各类光源中，激光的亮度最高，比太阳表面的亮度还要高1010 倍。
激光的另一个特点是方向性好。
普通光源发出的光是向四面八方发射的，激光器则不同，他只向一定的方向发出一束几乎平行的光，光束的发射角很小。
例如，氦—氖激光器的光束发散角只有1～5mrad。
虽然探照灯的方向性较好，但它的光束在几公里之外扩展到几十米，而激光器的光束在几公里之外，扩展的范围仅有几厘米。
其次，激光的单色性好。
一般有单色光源发出的光实际上波长并不是单一的，而是有一定的波长范围，这个范围称为单色光的谱线宽度。
光的波长范围越小，谱线宽度越窄，说明它的单色性越好。
在普通光源中，单色性最好的是氪灯，发出光的谱线宽度在室温下为0.00095 nm。
氦—氖气体激光器发出的光，其谱线宽度在室温下为1×10-8 nm。
由此可知，激光器的单色性比氪灯要好上万倍。
激光还具有相干性，它有高度的空间相干性和时间相干性。
空间相干性是指从两个不同点发出的单色光相位间的相关性。
时间相干性是指从一点光源发出的单色光经过不同路径而到达同一区域时，由于时间差而产生干涉现象。
激光器发出的激光有可见光，也有红外光，紫外光甚至是x射线。
第一节激光产生的原理在正常情况下，原子中的电子大多数处于能级较低的稳定状态。
在原子受到光的照射，加热或微粒的碰撞后，就吸收外来的能量，电子便从能量较低的基态跃迁到能量较高的激发状态。
处于激发状态的电子不稳定，会很快跳回到基态，同时放出能量。
能量释放的方式通常有两种，一种是以热的形式放出，称为无辐射跃迁；另一种是以光的形式辐射出来，称为辐射跃迁。
辐射出来的光的频率γ由跃迁前后的两个能级之间的能量差所决定。
ν = E2-E1/h在普通光源如电灯，日光灯、高压水银灯中，处于激发状态的电子可以不受外界影响，而通过自发发射光子，从能量高的状态衰变到能量低的状态，这种过程称为自发辐射跃迁。
我选择的是方向二：激光材料摘要：本文通过对相关文献的查找，主要对激光材料的研究的意义、日前世界的主要相关研究、研究技术、研究参数、和目前研究进展进行了简单的概述。
激光材料研究的意义一代材料，一代器件，激光材料是激光技术发展的核心和基础。
激光作为一种受激辐射放大的光, 它所具备的高亮度、高方向性、高单色性、高相干性以及特殊的空间分布特性、时间控制特性、偏振特性等, 使其能获得高达1010~ 1012 W/ cm2 的聚焦功率密度, 将巨大的能量集中在非常小的范围内, 迅速使材料局部温度升到上万度的高温, 并能达到1012 K/ s 的冷却速度, 从而成为一种无与伦比的材料加工工具，因此可利用激光进行多种特殊的非接触特种加工作业，另外，在化学工业、在大型装备和建筑施工、在医学领域，在军事和航天方面、等都有非常广泛的应用，而激光材料是激光技术发展的核心和基础。
作为21世纪光电子技术的支柱产业之一，美国的“激光核聚变计划”、德国的“光学促进计划”、英国的“阿维尔计划”、日本的“激光研究五年计划”等。
在我国，《国家中长期科学和技术发展规划》也把推动激光技术的发展作为16项重大规划之一。
当前在激光产业发展比较好的主要有三个地区，分别为北美，西欧及亚洲。
我国激光在对制造业尤其是装备制造业中的应用比例偏低，我国激光加工产业增长迅速，目前已经形成了环渤海、珠三角、长三角、华中四大激光产业带，四大激光产业带中，环渤海的主要是北京和辽宁的一些研究所和相关企业，珠三角则主要依靠深圳河福建两地的大型激光企业，在长三角主要依托上海科研机构，华中地区则以武汉为中心，在激光晶体材料的研究和生产方面在全国占有重要地位。
我国激光晶体的主要发展现状：我国在科研、先进制造业、能源、医疗、国防等众多领域拥有规模巨大的激光及其元器件的应用市场需求，其中基础性的激光材料及其元件的提供是一个关键，但是目前的现状是:(1)高技术含量、高附加值的激光器基本从国外进口;(2)军用杀手铜激光武器仍然处于跟踪、模仿阶段,激光材料的基础研究相对比较薄弱;高技术含量的激光晶体缺乏。
