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光学材料 OpticalMaterials 2 光是电磁波 其颜色由它们的波长 单位 cm或nm 决定 C 光速C等于波长 和频率 单位 s 1 的乘积 可见光的波长大约在400 700nm之间 3 4 光学材料是用来制作光学零件的材料 如玻璃 光学晶体 光学塑料等 包括 光纤材料发光材料红外材料激光材料光色材料 5 一 发光材料 发光是物质将某种方式吸收的能量转化为光辐射的过程光子是固体中的电子在受激高能态返回较低能态时发射出来的当发出光子的能量在1 8 3 1eV时 便是可见光 1 概述 6 7 光辐射有平衡辐射和非平衡辐射两大类 平衡辐射的性质只与辐射体的温度和发射本领有关 又称为热辐射非平衡辐射是在外界激发下物体偏离了原来的热平衡态 继而发出的辐射 平衡辐射和非平衡辐射 8 热辐射与温度的关系 9 发光材料的晶格要具有结构缺陷或杂质缺陷 材料才具有发光性能 结构缺陷是晶格间的空位等晶格缺陷 由其引起的发光称为自激活发光如果在基质材料中有选择地掺入微量杂质在晶格中形成杂质缺陷 由其引起的发光叫激活发光 掺入的微量杂质一般充当发光中心 称激活剂 实际应用的发光材料大多是激活型发光材料 发光材料 非平衡辐射 的晶格 10 发光材料的化学成分表示形式 MR A MR为发光材料的基质A为激活剂 例如 ZnS Cu 11 被激发和去激发可能的过程 价带与导带之间价带与缺陷能级之间缺陷能级与导带之间两个不同能量的缺陷能级之间 发光是去激发的一种方式 晶体中电子的被激发和去激发互为逆过程 被激发和去激发可能在价带 导带和缺陷能级中任意两个之间进行 12 材料发光的基本性质 发射光谱是指在一定的激发条件下发射光强按波长的分布 1 发射光谱 颜色 宽带 半宽度100nm 如CaWO4窄带 半宽度50nm 如Sr2 PO4 Cl Eu3 线谱 半宽度0 1nm 如GdVO4 Eu3 材料的发光光谱可分为下列3种类型 13 Y2O2S Tb3 的线状发射光谱 这种材料由于同时可发绿色和蓝色光 常被选作黑白电视显像材料 14 2 发光强度 发光强度是随激发强度而变的 通常用发光效率来表征材料的发光能力发光效率也同激发强度有关 激发强度较大 一般不发光或发光很弱的材料也可发出可觉察的光或较强的光 15 发光效率有三种表示方法 量子效率 发光的量子数与激发源输入的量子数的比值能量效率 发光的能量与激发源输入能量的比值光度效率 发光的光度与激发源输入能量的比值 16 发光体在激发停止之后持续发光时间的长短称为发光寿命 荧光寿命或余辉时间 一般约定 从激发停止时的发光强度I0衰减到I0 10的时间称为余辉时间发光最初分为荧光及磷光两种 3 发光寿命 当时对发光持续时间很短的发光无法测量 才有这种划分法 17 固体吸收能量后 激发态的寿命极短 一般大约仅10 8s就会自动回到基态而放出光子 这种发光现象称为荧光 撤去激发源后 荧光立即停止 延迟发射 10 8s 被激发的物质在切断激发源后仍能继续发光 这种发光现象称为磷光 延迟发射 10 8s 18 根据余辉时间的长短可以把发光材料分为 超短余辉 1s 19 根据发光的类型 可把发光材料分为 光致发光材料阴极射线发光材料场致发光材料发光二极管X射线发光材料等离子体发光 发光材料分类 20 光致发光是指通过较高能量的光辐射 如紫外光 将材料中的电子激发到高能态从而导致发光 2 光致发光材料 如可用于荧光灯的荧光粉 荧光粉涂在充满汞的玻璃管内侧 21 早期的荧光粉是MgWO4与 Zn Be 2SiO4 Mn2 1949年 出现了锰 锑激活的卤磷酸钙荧光粉3Ca3 PO4 2 Ca F Cl 2 Mn Sb 卤粉 量子效率较高 稳定性好 原料易得 价格便宜而且可以通过调整配方比例获得冷白 暖白和日光色的输出 这些突出的优点使它一直沿用至今 22 电子轰击Hg使其激发受激Hg放出紫外线紫外线使荧光粉中的Sb3 Mn2 激发处于激发态的Sb3 和Mn2 返回基态时发出光 荧光灯发光原理 二者的光谱范围都较宽 几乎遍及整个可见光谱范围 一种白色光 23 发红光的荧光粉 Y2O3 Eu3 发绿光的荧光粉 MgAl11O19 Ce3 Tb3 发蓝光的荧光粉 BaMg2Al16O27 Eu2 发彩色光荧光粉 24 长余辉发光材料是一种通过环境光激发出可见光 而且在激发停止后仍可继续发光的物质 长余辉发光材料 常用的传统长余辉材料主要是硫化锌和硫化钙荧光体 简称长余辉材料 又称夜光材料 25 长余辉材料不消耗电能 但能把吸收的环境光储存起来 在较暗环境中呈现出明亮可辨的可见光 具有照明功能 可起到指示照明和装饰照明的作用 是一种 绿色 光源材料 26 阴极射线发光是在真空中从阴极出来的电子经加速后轰击荧屏所发出的光 3 阴极射线发光材料 发光区域只局限于电子所轰击的区域附近 使用阴极射线发光材料时应考虑它的亮度及影响亮度的几个因素还必须考虑另外两个重要特性 发光颜色及衰减 如对于必须保证特定颜色的彩色电子束管 一般要牺牲一定的亮度 27 飞点扫描管要求发光的上升及衰减都很快 约 10 7s 从发光中心看 Ce2 可满足这个要求 Y2SiO3 Ce Y3A15O12 Ce及它们的混合物的余辉约为10 7 10 8s 28 雷达显示屏要求长余辉 一般采用双层屏 在电子束轰击下 电子束激发第一层材料ZnS Ag 发出短余辉的蓝光它再激发第二层材料 Zn Cd S Cu Al 发射长余辉的黄光 29 由于电子的能量在几千电子伏以上 所以除发光以外 还产生X射线 X射线对人体有害 因而在显示屏的玻璃中常添加一些重金属 如Pb 以吸收在电子轰击下荧光屏所产生的X射线 30 阴极射线发光材料 31 半导体材料在外电场作用下 出现发光的现象称为场 电 致发光 4 场致发光材料 场致发光材料是禁带宽度比较大的半导体 在这些半导体内场致发光的微观过程主要是碰撞激发或离化杂质中心 32 它在与金属电极相接的界面上形成一个势垒 电子从金属电极一侧隧穿到半导体的几率明显增大 当电压提高时 几率进一步增大 电子进入半导体后随即被半导体内的电场加速 动能增加 沿电场方向的整个自由程内 能量愈积愈高 33 当它与发光中心或基质的某个原子发生碰撞 它就会将一部分能量交给中心或基质的电子 前者 由于电子没有离开中心 当它从激发态跃迁到基态时 就发射出光来后者 由于电子离开了中心 进入导带而为整个晶格所有 电子与离化中心复合时 就发出光束 场致发光材料在交流电压或直流电压作用下都可发光 使它们被激发或被离化 34 直流场致发光材料本身就是一个可传导电流的半导体 最常用的直流场致发光粉末材料有 ZnS Mn Cu 亮度约350Cd m2 发光效率为0 5lm W 发黄光ZnS Ag可以发出蓝光 ZnCd S Ag可以发出绿光改变配比 ZnCd S Ag可以发出红光 35 交流场致发光的效率较高 可达15lm W 场致发光的研究和应用都以交流场致发光为主 当前 薄膜场致发光材料最受人重视 它的机理和粉末材料中的过程一样 只是它不需要介质而且可在高频电压下工作 发光亮度很高 发光效率也高 而且寿命可达104h以上 36 交流场致发光材料 场致发光显示屏 37 发光二极管 LED 是具有发光特性的半导体二极管 5 发光二极管 施加正向电压时 通过p n结分别把n区电子注入p区 p区空穴注入n区进入对方区域的少数载流子一部分与多数载流子复合而发光 38 39 注入的电子或者与价带空穴直接复合而发光或者先被发光中心捕获后 再与空穴复合发光 由于复合是在少数载流子扩散区内发光的 所以光仅在靠近PN结面数 m以内产生 假设发光是在P区中发生 除了这种发光复合外 还有些电子被非发光中心 这个中心介于导带 价带中间附近 捕获 而后再与空穴复合 每次释放的能量不大 不能形成可见光 40 发光的复合量相对于非发光复合量的比例越大 光量子效率越高 41 发光在可见光区 Eg 1 8eV 700nm材料容易作成n型及p型 发光二极管用材料应具有的特性 常用的是同质结 也就是在p型及n型材料接触面两侧是同一种基质 有效率高的发光中心或复合发光效率降到初始值一半的时间要大于105h材料要能生长成单晶 并能规模生产且价廉 42 发光二极管用主要半导体材料 43 LED和器件已实现红橙黄绿青蓝紫七彩原色的生产和应用 并拓展到近红外和近紫外范围 如发红光的GaAsP 发绿光的GaP等 44 LED的发光效率也提高上千倍 现使用GaN基材料的二极管 可发出高亮度的白光 在20mA的电流下 发光强度达到2Cd 能作为强光源使用 45 发光二极管最有前景的用途是照明 具有高效 节能 环保 寿命长 易维护等优点 发光二极管的应用 以LED为主的半导体照明被誉为是人类照明史上继白炽灯 荧光灯之后的又一次革命 46 LED灯带 发光二极管也可做成指示器和数字显示器 用于计算机 广告 家用电器 车辆 交通信号及类似的仪表的显示中 LED灯音频指示器 47 LED电视实际上还是液晶电视 只是将液晶电视中的CCFL背光灯管换成发光更稳定的二极管 主要的优势是发光均匀 色彩更好 节能环保 寿命更长RGB LED有助提升液晶电视的色域 可达105 48 6 X射线激发发光材料 X射线发光材料是由X射线辐射而发光的材料 如它将X射线透过人体或物体后所形成的X射线潜像转换成可见图像 X射线发光材料可使X光转换为可见光并显示成像 X射线发光材料在发光材料中使用较早 而且应用量很大 49 X射线扫描及计算机配合组成断层分析系统 也就是常说的CT系统 50 X射线发光材料 X射线发光材料的发光或起源于原子团 或起源于掺杂离子的能级间的电子跃迁 51 7 等离子体发光 等离子体发光是用气体放电方法产生发光的显示技术 等离子发光一般用氖气为基质 另外掺一些其他气体 如氦气 氢气等 这类气体发光都是橙红色 52 现代显示技术趋向彩色化 人们求助于光致发光 即在放电管的近旁涂上了发光粉 53 二 红外材料 红外线同可见光一样都是电磁波 它的波长范围很宽 从0 7 1000 m 近红外 0 7 15 m中红外 15 50 m远红外 50 1000 m 红外线按波长可分为三个光谱区 54 红外线同可见光一样 具有波粒二象性 这个特征对于军事观察和测定肉眼看不见的物体具有特殊意义 遵守光的反射和折射定律 在一定条件下产生干涉和衍射现象 在0K以上 一切物体均可产生热辐射 除炽热物体外 其他物体电磁波主要位于红外区域 55 基尔霍夫定律 1 红外辐射的三个规律 表明 若物体对某种波长的辐射有很强的吸收能力 则它对这种辐射的发射能力也很强推论 性能好的反射体或透明体 必然是性能差的辐射体 同温度物体红外发射能力正比于其红外吸收能力红外平衡状态时 物体吸收的红外能量恒等于它所发射的红外能量 56 斯蒂芬 玻耳兹曼定律 物体辐射的红外能量密度M与其自身的热力学温度T的四次方成正比 可见 物体的温度越高 红外辐射能量越多 黑体的辐射常数 或称斯蒂芬 玻尔兹曼常数 等于5 67 10 8W m2 K4M 单位面积发射的能通量 W m2 57 维恩位移定律 物体的红外辐射能量密度大小 随波长 频率 不同而变化 与辐射能量密度最大峰值相对应的波长为峰值波长 维恩通过大量实验得出了峰值波长和物体热力学温度之间的关系 58 红外辐射能量密度曲线 59 2 红外光学材料 透红外材料 通常把可以透过红外辐射的介质称为红外光学材料 一般透过率要求在50 以上 许多对可见光透明的介质 对红外辐射却是不透明的 用于制造红外仪器的部件 如红外探测器的窗口 红外仪器光学系统的透镜和棱镜等 红外光学材料主要是晶体一部分玻璃及高分子材料也可作为透红外材料 60 几种红外光学材料的透过率 每种材料都对某些波长范围的红外线有较高的透过率 61 单质的锗 硅可作为红外光学材料 1 单质晶体 Si力学性能和抗热冲击性比锗好 温度影响也小但硅折射率高 使用时需镀增透膜 以减少反射损失 62 碱卤化合物晶体是一类离子晶体 如 LiF NaF KCl NaCl KBr等 其特点 2 碱卤化合物晶体 熔点不高 容易生成大单晶具有较高的透过率和较宽的透过波段但容易受潮 硬度低 力学强度差应用范围受限 63 如CaF2 BaF2 SrF2 MgF2等 其特点 3 碱土 卤族化合物晶体 具有较高的力学强度和硬度几乎不溶于水适合制作窗口 滤光片 基板等方面 其中MgF2具有高于90 的红外透过率 是较为满意的导弹整流罩透红外窗口材料 64 氧化物晶体如蓝宝石 Al2O3 石英 SiO2 氧化镁 MgO 和金红石 TiO2 等 4 氧化物晶体 熔点高 硬度大化学稳定性好 作为优良的红外材料在火箭 导弹 人造卫星 通讯 遥测等使用的红外装置中被广泛地用作窗口和整流罩等 具有优良的物理和化学性质 65 可作为红外透射光学材料使用的主要有SrTiO3 Ba3Ta4O15 Bi4Ti3O2等 5 无机盐化合物晶体 SrTiO2单晶在红外装置中主要作浸没透镜使用Ba3Ta4O15单晶是一种耐高温的近红外透光材料 66 如溴化铊 TlBr 氯化铊 TlCl 溴化铊 碘化铊 KRS 5 和溴化铊 氯化铊 KRS 6 6 金属铊的卤化合物晶体 这类晶体具有很宽的透过波段且只微溶于水 所以是一种适于在较低温度下使用的良好的红外窗口与透镜材料 67 在半导体材料中 有些晶体也具有良好的红外透过特性 7 半导体晶体 HgCdTe材料是当前最重要的红外探测器材料 可覆盖1 25 m的红外波段 是目前制备光伏列阵器件 焦平面器件的主要材料 ZnS和ZnSe两种晶体都具有较宽的红外透过波段 是作远红外导弹整流罩的候选材料 68 玻璃的光学均匀性好 易于加工成型 便宜 缺点是透过波长较短 使用温度低于500 8 其他 红外光学破璃主要有以下几种 硅酸盐玻璃 铝酸盐玻璃 镓酸盐玻璃 硫化合物玻璃等 塑料也可做红外光学材料 但近红外性能较差 多用于远红外 如聚四氟乙烯 聚丙乙烯等 69 3 红外材料的用途 1 红外辐射测量 非接触温度测量 农业 渔业 地面勘察探测焊接缺陷微重力下热流过程研究 红外云图 70 2 对能量辐射物的搜索和跟踪 空空红外制导导弹 干扰弹 71 72 3 红外成像器件 主动式红外成像系统 红外夜视仪 自带红外光源 利用不同物体对红外辐射反射率不同成像 优点 成像清晰 对比度高 不受环境光源影响缺点 易暴露 不利于军事应用 装有红外夜视仪的步枪 红外夜视图像 73 小图是可见光图像 大图是热图像 热图像再现了景物各部分温度和辐射发射率的差异 能够显示出景物的特征 红外热成像系统 被动式红外成像系统 红外热像仪 利用物体自然发射的红外辐射 74 红外成像的医学应用 75 优点 4 通信和遥控 抗干扰性好 也不干扰其他信息不易被人发现和截获 保密性好 缺点 必须在直视距离内通信 传输距离短要求通信设备的位置固定点对点的传输连接 无法灵活地组成网络 76 USB接口红外通讯适配器 红外遥控器 77 三 固体激光材料 1 光与原子的相互作用 受激吸收 固体吸收一个光子的过程 固体中粒子的能级由E1跃迁到E2自发辐射 处于高能态的原子不稳定 在无外界作用下 激发态原子会自发地向低能态跃迁 并发射一个光子 光子的能量为 1917年Einstein提出 光与物质的相互作用包括受激吸收 自发辐射 受激辐射3种跃迁过程 h E2 E1 78 受激辐射 处于高能态的原子 受到一个具有能量等于两能级间差值 h E2 E1 的外来光子的作用时从高能级跳到低能级 并发出与外来光子性质完全相同的另一光子 从而实现一个光子变两个光子的光放大过程 79 受激辐射发出的光子的显著特点是它与诱发光子完全相同 不仅频率 能量 相同 而且发射方向 偏振方向以及相位都完全一样 80 受激辐射中 一个入射光子作用的结果得到两个状态全同的光子这两个光子再引起其他原子产生受激辐射这样继续下去 就能得到大量的特征相同的光子 从而实现光放大 可见 在连续诱发的受激辐射中 各原子发出的光频率 相位 偏振态和传播方向都相同 因此这样的受激辐射的光是相干光 81 2 粒子数反转 统计物理理论指出 在通常的热平衡状态下 原子在各能级上的分布服从玻尔兹曼分布定律 因此 处于E1和E2的原子数之比为 室温T 300K 设E2 E1 1eV 得N2 N1 10 40 即在温度T时 原子处于能级Ei的数目为 82 说明在正常状态下 处于高能态的原子数远小于处于低能态的原子数 这种分布称为正常分布 光通过正常分布的物质时 受激吸收过程较受激辐射过程占优势 不可能实现光放大 要使受激辐射胜过受激吸收而占优势 必须使处在高能态的原子数大于低能态的原子数 这种分布与正常分布相反 称为粒子数反转 实现粒子数反转是产生激光的必要条件 83 用一个光子去激发位于高能级的电子或离子 使之放出光子 则受激发射产生的光就是激光如果使材料中多数能发生受激辐射的原子或离子都处于激发状态再用外界光感应 使所有处于激发状态的原子和离子几乎同时受激发射而回到低能态这将发出强大的光束 3 激光的特点 因而激光具有强大的能量密度 84 激光较普通光具有如下突出特点 单色性相干性极好方向性极好亮度极高 85 4 激光器工作原理 抽运过程 在外界能源 电源或光源等 的激励下 使基态上的粒子跃迁到激发态的过程粒子数反转 当亚稳态上的粒子数多于基态上的粒子数时 实现了粒子数的反转受激辐射 当由于某种原因使粒子从激发态跃迁到基态时 频率为 E2 E1 h 的光就被放大 激光产生 86 三能级系统 亚稳态能级更好地为粒子数反转创造条件 87 原子中可能存在这样一些能级 一旦电子被激发到这种能级上 由于不满足跃迁的选择规则 使它在这种能级上的寿命很长 不易发生自发跃迁到低能级上 这种高能态能级称为亚稳态能级根据爱因斯坦的受激辐射理论 处在亚稳态能级的电子在外来光子的诱发和刺激下可以使其迅速跃迁到低能级 并放出光子 亚稳态能级和受激辐射 88 激光器的组成 三要素 工作物质 又称激光晶体 由基质晶体与激活离子组成 泵浦 激励能源 实现粒子数反转光学谐振腔 两个高度平行的镀银面之间形成的空间 激活离子的作用在于提供亚稳态能级 89 在实现粒子数反转的工作物质内 初始诱发工作物质原子发生受激辐射的光子来源于自发辐射而原子的自发辐射是随机的 因而在这样的光子激励下发生的受激辐射也是随机的 所辐射的光的相位 偏振态 频率和传播方向都互不相关 也是随机的 光学谐振腔 90 光学谐振腔 两个高度平行的镀银面之间形成的空间 91 工作物质 红宝石 Al2O3 含0 05 Cr3 Cr3 离子提供产生激光所必要的电子能态 将红宝石制成柱状 两端为高度抛光互相平行的平面一个端面部分镀银 能部分透光 另一端面充分镀银 使之对光波有完全反射作用在激光管内 用氙气闪光灯辐照红宝石 红宝石激光器的组成 5 红宝石激光器 三能级系统 92 红宝石是世界上第一台固体激光器的工作物质 93 外部激励 用氙气闪光灯 波长560nm 照射红宝石 其中Cr3 离子中的电子受激转变为高能态 实现粒子数反转 许多电子返回基态时先在亚稳态 中间能级 停留较长时间当少数电子自发地从亚稳态返回基态时 带动更多电子以 雪崩 形式返回基态 从而发射出愈来愈多的同频光子 激光产生过程 94 通过反射作用得到高度准直的相干波 激光平行于红宝石轴运动的光子部分透过半反射镜 部分被半反射镜反射回来光波沿红宝石轴向来回传播 强度越来越强 从半反射镜出来的是高度准直的高强度相干波 波长694 3nm 单色光 95 6 激光材料 生产激光系统最重要的是激光工作物质 可分为 固体 液体和气体激光工作物质 固体激光器是最重要的一种 它不但激活离子密度大 振荡频带宽并能产生谱线窄的光脉冲 而且具有良好的机械性能和稳定的化学性能 96 1 晶体激光材料 按照组成分类 激光晶体又可分为 掺杂型激光晶体 掺杂型激光晶体由激活离子和基质晶体两部分组成自激活激光晶体 绝大部分激光晶体是含有激活离子的荧光晶体 97 现有的激活离子主要有四类 1 激活离子 常用的是前两类 如下表所示 过渡族金属离子三价稀土离子二价稀土离子锕系离子 98 金属激活离子 99 三类 氧化物 含氧金属酸化物和氟化物 2 基质晶体 氟化物和复合氟化物晶体 如CaF2 BaF2 MgF2 SrF2 MnF2 ZnF2等 早期研究的激光晶体材料氟化物熔点较氧化物晶体要低 晶体生长相对而言较容易它们大多需在低温下工作 因而现在较少应用 100 含氧金属酸化物晶体 如CaWO4 SrWO4 CaMoO4 SrMoO4 LiNbO3等晶体 这类材料是较早研究的激光晶体材料之一均以三价稀土离子为激活离子掺杂时需要考虑电荷补偿问题 101 通常熔点高 硬度大物理化学性能稳定掺入三价激活离子不需要电荷补偿研制最多 应用最广 氧化物和复合氧化物晶体 如Al2O3 Y2O3 La2O3 Gd2O3 Y3Al5O12 YAG Gd3Al5O12 GAG Ho3Al5O12 HAG Y3Ga5O12 YGG 102 红宝石激光晶体 Nd YAG激光晶体棒 Al2O3 Y3Al5O12 YAG 钇铝石榴石 等氧化物晶体已获得较为广泛的应用 103 2 激光玻璃 玻璃中激活离子的发光性能不如在晶体中的好 如荧光谱线较宽 受激发射截面较低等激光玻璃储能大 基质玻璃的性质可按要求在很大范围内变化 而且制造工艺成熟 价格便宜 因而 激光玻璃在高功率激光系统 纤维激光器以及其他重复频率不高的中小激光器中得到广泛的应用 104 由于基质玻璃配位场的作用 使极大部分3d过渡金属离子在玻璃中实现激光的可能性较少而稀土离子由于5s和5p外层电子对4f电子的屏蔽作用 使它在玻璃中仍保持与自由离子相似的光谱特性 容易获得较窄的荧光 1 激活离子 因此 激光玻璃中激活离子是以Nd3 离子为代表的三价稀土离子 105 2 基质玻璃 硅酸盐激光玻璃 Nd3 离子在硅酸盐玻璃中发光量子效率高 荧光寿命较长硅酸盐玻璃化学稳定性好机械和热机械性能优越 制造工艺成熟 这些特点使掺钕硅酸盐玻璃成为最早的并适于工业生产的激光玻璃 106 磷酸盐激光玻璃 掺钕磷酸盐玻璃具有受激发射截面大 发光量子效率高和非线性折射率低等优点通过调整玻璃组成还可获得折射率温度系数为负值 热光稳定的玻璃 典型的体系有BaO Al2O3 P2O5和K2O BaO P2O5等 它们已用于高功率激光系统中 107 氮化物激光玻璃 氮化物玻璃具有较强的离子键性 基质对激活离子的作用较小发光量子效率高激活离子的发光特性与离子晶体较接近 108 氟化物激光玻璃 氟铍酸盐玻璃光学性能十分优异 但其剧毒 这给氟铍酸盐的玻璃制备和加工带来很大的因难氟锆酸盐玻璃是一种超低损耗红外光纤材料 在中红外区具有高的透过率 109 近年来 氟锆酸盐玻璃作为纤维激光器工作物质得到了很大的发展Nd3 Er3 Tm3 Ho3 等稀土离子在氟锆酸盐玻璃光纤中都获得了激光输出在某些波段还可实现可调谐激光输出 110 3 半导体激光材料 受激辐射的激发方式主要有三种 光辐照 电子轰击和向p n结注入电子 其中p n结注入电子是半导体产生激光的重要方式 半导体激