一、激光器的分類

按激活工作介質(zhì)的粒子結(jié)構(gòu)來(lái)分類，可以分為原子、離子、分子和自由電子激光器。氦氖激光器產(chǎn)生的激光是由氖原子發(fā)射的，紅寶石激光器產(chǎn)生的激光則是由鉻離子發(fā)射的。另外還有二氧化碳分子激光器，它的頻率可以連續(xù)變化。而且可以覆蓋很寬的頻率范圍。

按從激活作介質(zhì)的物質(zhì)狀態(tài)面分類。這樣可分為氣體、液體、固體和半導(dǎo)體激光器。各類激光器各有特色。

二、氣體激光器

氣體激光器利用氣體或蒸氣作為工作物質(zhì)產(chǎn)生激光的器件。它由放電管內(nèi)的激活氣體、一對(duì)反射鏡構(gòu)成的諧振腔和激勵(lì)源等三個(gè)主要部分組成。主要激勵(lì)方式有電激勵(lì)、氣動(dòng)激勵(lì)、光激勵(lì)和化學(xué)激勵(lì)等。其中電激勵(lì)方式zui常用。在適當(dāng)放電條件下，利用電子碰撞激發(fā)和能量轉(zhuǎn)移激發(fā)等，氣體粒子有選擇性地被激發(fā)到某高能級(jí)上，從而形成與某低能級(jí)間的粒子數(shù)反轉(zhuǎn)，產(chǎn)生受激發(fā)射躍遷。常見的有氦-氖激光器、氬離子激光器、二氧化碳激光器、氦-鎘激光器和銅蒸氣激光器等。

三、液體激光器

液體激光器也稱染料激光器，因?yàn)檫@類激光器的激活物質(zhì)是某些有機(jī)染料溶解在乙醇、甲醇或水等液體中形成的溶液。利用不同染料可獲得不同波長(zhǎng)激光(在可見光范圍)。染料激光器一般使用激光作泵浦源，例如常用的有氬離子激光器等。液體激光器工作原理比較復(fù)雜。為了激發(fā)它們發(fā)射出激光，一般采用高速閃光燈作激光源，或者由其他激光器發(fā)出很短的光脈沖。液體激光器發(fā)出的激光對(duì)于光譜分析、激光化學(xué)和其他科學(xué)研究，具有重要的意義。

四、固體激光器

固體激光器一般由激光工作物質(zhì)、泵浦系統(tǒng)、聚光腔、諧振腔反射鏡和電源等部分構(gòu)成。在固體激光器中，由泵浦系統(tǒng)輻射的光能，經(jīng)過(guò)聚焦腔，使在固體工作物質(zhì)中的激活粒子能夠有效的吸收光能，讓工作物質(zhì)中形成粒子數(shù)反轉(zhuǎn)，通過(guò)諧振腔，從而輸出激光。

固體激光器主要由工作物質(zhì)、泵浦系統(tǒng)、聚光系統(tǒng)、光學(xué)諧振腔及冷卻與濾光系統(tǒng)等五個(gè)部分組成。這類激光器所采用的固體工作物質(zhì)，是把具有能產(chǎn)生受激發(fā)射作用的金屬離子摻入晶體而制成的。

五、全固態(tài)半導(dǎo)體激光器

是近年應(yīng)用較廣的新型激光器。該類型的激光器利用輸出固定波長(zhǎng)的半導(dǎo)體激光器代替了傳統(tǒng)的氪燈或氙燈來(lái)對(duì)激光晶體進(jìn)行泵浦，從而取得了嶄新的發(fā)展，被稱為二代的激光器。內(nèi)部的主要部件有半導(dǎo)體激光管LD，激光振蕩晶體，波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換晶體和半導(dǎo)體制冷器。其中的半導(dǎo)體激光器LD(Laser Diode)為激光振蕩晶體提供能量激勵(lì)，激光振蕩和波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換晶體是將紅外不可見激光轉(zhuǎn)換成可見激光如，波長(zhǎng)為532nm的綠色激光。

六、半導(dǎo)體激光器

半導(dǎo)體激光器即為激光二極管，記作LD。半導(dǎo)體激光器的結(jié)構(gòu)通常由P層、N層和形成雙異質(zhì)結(jié)的有源層構(gòu)成。半導(dǎo)體激光器的發(fā)光是利用光的受激輻射原理。處于粒子數(shù)反轉(zhuǎn)分布狀態(tài)的大多數(shù)電子在受到外來(lái)入射光子激勵(lì)時(shí)，會(huì)同步發(fā)射光子，受激輻射的光子和入射光子不僅波長(zhǎng)相同，而且相位、方向也相同。這樣由弱的入射光激勵(lì)而得到了強(qiáng)的發(fā)射光，起到了光放大作用。

但是僅僅有光放大功能還不能形成光振蕩。正如電子電路中的振蕩器那樣，只有放大功能不能產(chǎn)生電振蕩，還必須設(shè)計(jì)正反饋電路，使電路中所損失的功率由放大的功率得以補(bǔ)償。同樣，在激光器中也是借用電子電路的反饋概念，把放大了的光反饋一部分回來(lái)進(jìn)一步放大，產(chǎn)生振蕩，發(fā)出激光。這種用于實(shí)現(xiàn)光的放大反饋的儀器稱為光學(xué)諧振腔。