第二章光电检测中的常用光源

1、既念，如光电传感器、光电技术及光电器件基础复习总结了解光电检测 光电系统基本模型、光电检测系统主要框图等等了解辐射度学和光度学基本物理量，并注意其单 位表不1=掌握半导体基础知识，如电子共有化、能带、禁 带、N型半导体、P型半导体、本征吸收、杂质 吸收、长波限等等了解相关的黑体辐射定律，能根据公式进行计算掌握光电效应的概念，如光电发射效应、光电导 效应、光伏效应掌握光电器件的分类及其特点了解光电器件特性参数，能根据公式进行计算第二章光电检测中的常用光源一切能产生光辐射的辐射源，无论是天然，还是人造的， 都称为光源。电光源：电能产生光辐射。光电检测中常用的光源利用光波在时间、空间上的相位特性：

2、相干光源：光波的频率相同、振动方向相同和相位差恒 定是能够产生干涉的必要条件。满足干涉条件的光波称为 相干光波，相应光源称为相干光源。如激光、非线形光学 器件等 非相干光源：照明光源、显示光源、信息处理用光源。发光机理：热辐射光源、气体发光光源、固体发光光源、激光器2.1光源的特性参数 2.1.1辐射效率和发光效率在给定波长范围内，某一辐射源发出的辐通量 与产生这些辐射通量的电功率之比n=pP某一光源所发射的光通量与产生这些光通量所需的电功率之比光谱光谱哪里来？ 1稠密物质，包括高压气体和等离子体，按 黑体辐射发出连续光谱. 2 低压气体发出离散亮谱线，亮度随气体温 度升高而增加. 3.具有连

3、续光谱的光线通过低压气体，对应 图2）中位置出现离散黑线.卜午太阳仰角24度傍晚太阳仰角0.5度太阳是黑体辐射，所以太阳光谱主要是连续谱，但是上面有黑线，即著名的夫琅和费线(Fraunhofer lines).光线通过太阳表面大气和地球大气被 选择性吸收而形成的.照片里看见数条黑线：深红色里的C(氢H-alpha, 656nm),桔黄色里的 D(钠,589nm),绿色里的E(铁,527nm) 和15b2518nm)5天蓝色里的F(氢 H-beta, 86nm),紫色里的G(铁和钙，431 nm).有趣的是中午的阳光和太阳落山时的 阳光光谱不同！白炽灯是普通灯泡,鸽丝 加热发光,按黑体辐射发 出

4、连续光谱，所以从红到 紫一片连续，和太阳光谱 相比少了那些黑线.桔黄色的高压钠灯被广泛用于晚间照明有趣的是它的光谱也计算机CRT显示器白色屏nr;幕的光谱红色是离散谱 线，但绿，蓝则是连续光谱.笔记本电脑液晶显示屏 和CRT显示器发光原理显 然不同.Oentrl这种绿，紫色霓虹灯光谱主要是荧光粉不同.DE b2-1FG用铅丝蘸食盐燃烧则黄色钠线很明显， 来源自然是氯化钠里的钠钠应该是双线，蓝色霓虹灯是氮和水 银，还是有荧光粉在 里面红色霓虹灯光 谱明显的是氛(neon)常用光源的发光效率光源种类发光效率(lm/w)普通铸丝灯8-18卤铸灯14-30普通荧光灯35-60三基色荧光 灯55-90光

5、源种类发光效率(lm/w)高压汞灯30-40高压钠灯90-100球形氤灯30-40金属卤化 物灯60-80 212光谱功率分布 线状光谱：若干条明显分隔的细线 带状光谱：每一谱带中又包含许多连续的细谱线 连续光谱：光源谱线连成一片 混合光谱：由连续光谱与线、带光谱混合而成。目视光学系统：可见光谱辐射比较丰富的光源。如果摄影用的光源光谱成分的变化会引起人所观察的物体的 颜色发生变化，具有连续光谱的光源显色性好。由于汞灯等新光源的光谱不是连续的，光谱中缺少某些单色光的成分,在它们下面观察物体时，某些颜色就会发生变色。 2.1.3空间光强分布般光源（灯具）在空间各方向上的发光强度都不一样，我 们可以

6、用数据或图形把光源发光强度在空间的分布状况记 录下来，通常我们用纵坐标来表示光源的光强分布,以坐标 原点为中心，把各方向上的发光强度用矢量标注出来，连接 矢量的端点,即形成光强分布曲线，也叫配光曲线。提高光的利用率，选择发光强度高的方向作为照明方向。进一步利用背面方向的辐射，还可以在光源的背面安装反光罩，焦点位于光源的发光中心。 2.1.4光源的颜色色表和显色性用眼睛直接观察光源时所看到的颜色称为光源的色表。显色性：当用这种光源照射物体时，物体呈现的颜色（物体反射光在人眼内产生的颜色感觉）与该物体在完全辐射体照射下所呈现的颜色的一致性。光源对于物体颜色呈现的程度称为显色性。通常叫做“显色指数(

7、Ra)显色性是指事物的真实颜色（其自身的色泽）与某一标准光源下所显示的颜色关系。色差越小则表明被测光源颜色的显色性越好。通过光源的混合可以提高光源的显色性。例如白 炽灯跟高压汞灯的混光、高压钠灯跟高压汞灯的 混光等。混光光源都具有较高的光效，同时，能 使其显色性有一定程度的提高由几个特定颜色光组成的混合光源也具有很好的 显色效果。如光谱450 nm （蓝），540nm （绿）,610nm （橘红）波长区的辐射，对提高光源的显色性具有特殊效果。2.1.5III黑体的温度与它的辐射特性是一一对应的。从光源的颜色与温 度关系，引出颜色温度的概念，简称色温。色温：如果辐射源发出的光的颜色与黑体在某一温

8、度下辐射出 的光颜色相同，则黑体的这一温度成为该辐射源的色温。色温相同的光源，它们的相对光谱功率分布不一定相同。相关色温：若与任何温度下的黑体辐射的颜色都不相同，但与 某一温度下的黑体辐射的色坐标点最接近。则称该黑体的温度为这个光源的相关色温。III分布温度：辐射源在某一波长范围内辐射的相对光谱分布，与 黑体在某一温度下辐射的相对光谱功率分布一致，那么该黑体2.2热辐射源物体只要大于绝对零度，都会向外辐射能量，其辐射特性与温度的四次方有关。铁加热:暗红色炽白，发光也更明亮物体由于温度较高而向周围温度较低环境IIIIII发射能量的形式称为热辐射，这种物体称为热辐射源。 2.2.1太阳 太阳光能量

9、能量分布相当于5900k左右的黑体辐射。紫外区: 可见光：红外区：辐射到地球上的阳光， 穿过大气层，在光谱、 空间分布、能量大小、 偏振状态等方面发生变 化。大气在不同程度上 吸收太阳辐射。实际应用中，基准辐射源称为黑体hi最高工作温度3000k,实际应用 222黑体辐射器吸收比等于1、能发射所有波长的辐射源叫绝对黑体, 绝对黑体是一种理想辐射源。需要一种辐射源，它的温度特性和光谱特性酷似理 想黑体的特性，这种辐射源常称为黑体模拟器，也称基准辐射源，其温度可以很精确地控制在设定值o炉，由石磨制成，外壁包上较厚一 层可长时间承受工作高温的热绝缘 材料勿以利用保温。2000k2.2.3白炽灯光电测

10、量中最常用的光源之一。白炽灯发射的是连续光谱。发 光特性稳定、寿命长和量值复现方便，因而也广泛用作各种辐 射度量和光度量的标准光源。真空磚丝灯：2300-2800k,发光效率10lm/w鸽熔点3680k, 进一步增加白炽灯的工作温度会导致餌的蒸发率急剧上升从而 使寿命骤减充气鹄丝灯：氨、氮等惰性气体。鹄蒸发原子，惰性原子与磚 原子碰撞，返回一些鹄原子，提高工作温度2700-3000k,发光 效率17lm/wIII卤鹄灯：冲入卤鹄剂。鹄和玻璃壳附近的卤素合成卤餌化合物, 扩散到温度较高的鹄丝边，分解成卤素和钩，铸又沉积在灯丝 上，而卤素扩散到温度较低的灯泡壁区域再继续与铸化和。提 高效率，色温达

11、到3200k,发光效率30IR1/W1 2.3气体发光电源利用气体放电原理制成的光源成为气体放电光源。如，氨 氛氤氟或金属蒸汽，如汞、钠等，在电场作用下电离出电 子和离子，奔向阳极和阴极，电场中加速，与气体原子或 分子高速碰撞时会激励出新的电子和离子。在碰撞过程中 有些电子会越迁到高能级，引起原子的激发。受激原子回 到低能级时就会发射出相应的辐射。特点:发光效率高，比同瓦数的白炽灯发光效率高210倍不靠灯丝发光，无电丝可以做的牢固紧凑，耐震，抗冲击寿命长，一般比白炽灯寿命长210倍光色适应性强，可以在很大范围内变化。 2.3.1脉冲灯极短的时间内发出很强的光辐射。工作时，高的脉冲电压使灯内产生

12、电离火花线，火花线大大减小灯的内阻，使灯“着火”。电容C中储存的大量能量可在极短的时间内通过脉冲灯，产生极强的闪光。除激光外，脉冲灯是最亮的光源。由于高亮度，可以广泛用作摄影光源、激光器的光泵和印刷制版的光源。如照像用的万次闪光灯，脉冲氤灯，光谱连续，与日光的光谱能量分布接近。色温6000可左右，显色指数90以上。“小太阳”之称图29另外还有氛灯 232原子光谱灯又称空心阴极灯，工作时窗口投射出放电辉光，主要是阴极金属的原子光谱。空心阴极放电的电流密度比正常辉光 高出100倍以上，电流大，温度不高，因此发光谱线强度 大，波长宽度小。金属钙的原子光谱波长为42267nm,带宽33mm左右, 输出

13、的光稳定。原子光谱灯的主要作用是引出标准谱线的光束，确定标准谱线的分光位置，以及确定吸收光谱中的特征波长等。用 于元素，特别是微量元素光谱分析的装置中。汞灯低压汞灯235.7nm的紫外线，高压汞灯的发光效 率约64lm/w,高压汞灯内的气压有1-5Pa,超高 压汞灯内的气压有10-200Pa o- Openratlrg Va Hoge： 220-240V/5 OH： loading: 1000VMax. 1 COWPotiag：IP65Type of tamp holder:EdO口捎 Groh2.4固体发光光源平板发光器件,也称平板显示器。厚度较薄按发光类型分：主动发光型和被动发光型，前者媒

14、质自己发光,后者则靠媒质调制外部光源实现信息显示。按媒质和工作原理分：液晶显示(LCD),等离子显示(PDP),电致发光显示(ELD)和场致发光显示(FED)等。2.4.1场致发光光源固体在电场作用下将电能直接转换为光能的发光现象，也称电致发光。两电极之间的固体发光材料在电场激发下发光的电光源。又称本征电致发光光源。1936年，法国学者G德斯垂发现，掺有铜杂质的ZnS荧光粉具有场致发光的功能。1950年，E.C.佩恩等解决了SnOx透明导电膜电极和ZnS荧光粉发光层之间的有机粘结问题，制成第一只实用的平面状交流粉末场致发光源。但 是其光效低，寿命短。80年代研制成采用薄膜场致发光材料的光源，它

15、有 着亮度高、寿命长的优点，因此得到迅速发展。场致发光光源的结构象一个平板电容。在两个紧靠的平板电极中，有一个是透明的导电膜电极。两电极之间夹有荧光粉发光层和介质层。电极间施 加工作电压约为100250V o在外加强电场的作用下，荧光粉发光层晶体中的电子被加速，达到较高能量，并与发光中心碰撞离化。当受激的发光中心退回到基态，或者电子与空穴复合时，高速电子释放出能量而发光。薄膜场致发光层是用真空薄膜技术制成的, 厚度约1pmo交流薄膜发光层与各电极之间有一层绝缘薄膜,如 丫2。3、Si3N4 AI2O3和Si。?等。直流薄膜发光层与电极直接接触，工作电 压只需20多伏就有良好的发光，由于其寿命较

16、短，尚处于实验阶段。场致发光光源的发光亮度随激励电压的增加而迅速提高， 随电压频率的提高呈线性增大，约到数千赫时，出现饱和趋势，甚至亮度下降。如影剧场、医院病房夜间照明， 以及飞机、车辆等的仪表照明； 符号、文字的显示以及大屏幕电 存贮或转换。交流场致发光光源的最大发光效率已达1014lm/W,寿 命在1万小时以上，它是一种低照度的面光源，主要用作 特殊环境的指示和照明， 军事训练夜间环境模拟， 还可以作为数字、图像、 视，或者用于图像增强、2.42其他平板显示器件 1、液晶的电光效应和液晶显示至今已成为由物理学家、化学家、生物学家、工程技术人 员和医药工作者共同关心与研究的领域，在物理、化学

17、、 电子、生命科学等诸多领域有着广泛应用。如：光导液晶光阀、光调制器、液晶显示器件、各种传感器、微量毒气监测、夜视仿生等，尤其液晶显示器件早已广为人知，独占了电子表、手机、笔记本电脑等领域。其中液晶显示器件、光导液晶光阀、光调制器、光路转换开关等均是利用液晶电光效应的原理制成的。年，奥地利植物学家Reinitzer在做有机物溶解实验时，在一定的温度范围内观察到液晶。1961年美国RCA公司的Heimeier发现了液晶的一系列电光效应，并制成了显示器件。从70年代开始，日本公司将液晶与集成电路技术结合，制 成了一系列的液晶显示器件，并至今在这一领域保持领先地位。液晶显示器件由于具有驱动电压低（一

18、般为几伏）, 功耗极小，体积小，寿命长，环保无辐射等优点，在当今各种显示器件的竞争中有独领风骚之势。液晶电光效应液晶态是一种介于液体和晶体之间的中间态，既有液体的流动性、粘度、形变等机械性质，又有晶体的热、光、电、磁等物理性质。液晶与液体、晶体之间的区别是：液体是各向同性的，分子取向无序;液晶分子有取向序,但无位置序;晶体则既有取向序又有位置就形成液晶方式而言，液晶可分为热致液晶和溶致液晶。 液晶分子是在形状、介电常数、折射率及电导率上具有各 向异性特性的物质，如果对这样的物质施加电场（电流）， 随着液晶分子取向结构发生变化，它的光学特性也随之变 化，这就是通常说的液晶的电光效应。液晶的电光效

19、应种类繁多，主要有动态散射型(DS)、扭曲向列相型(TN)、超扭曲向列相型(STN)、有源矩阵液晶显示(TFT)、电控双折射 (ECB)等。其中应用较广的有：TFT型一主要用于液晶电视、 笔记本电脑等高档产品；STN型一主要用于手机 屏幕等中档产品；TN型一要用于电子表、计算器、 仪器仪表、家用电器等中低档产品，是目前应用 最普遍的液晶显示器件。TN型液晶显示器件显示 原理较简单，是STN、TFT等显示方式的基础。 2等离子体显示（PDP）什么是等离子体？由大量的带电粒子组成的非束缚态的宏观体系非束缚性：异类带电粒子之间相互“自由”，等离子体的基本粒子元 是正负荷电的粒子（电子、离子），而不是

20、其结合体。粒子与电磁场的不可分割性：等离子体中粒子的运动与电磁场（外场 及粒子产生的自洽场）的运动紧密耦合，不可分割。集体效应起主导作用：等离子体中相互作用的电磁力是长程的。等离子体是物质第四态PDP(Plasma Display Panel )即等离子体显示技术。PDP于1964年由美国的伊利诺斯大学的两位教授发明。等离子体(Plasma)是指正负电荷共存，处于电中性的放电 气体的状态。PDP属于自发光型显示器。PDP有六大关键部件即等离子显示屏体(PANEL)、驱 动电路、屏蔽玻璃(EMI filter) 电源(PS)、接口 电路(VSC)和外壳Cover组成。等离子显示屏一种利用气体放电

21、激发荧光粉发光的显示装 置，其工作机理类似普通日光灯，由相距几百微米的两块 玻璃板，中间排列大量的等离管密封组成的。就等离子电视的显示方式而言，其显示画面并不是利 用传统CRT扫描方式构成影像，图像清晰稳定无闪烁, 长时间观赏画面眼睛也不会疲劳。而且等离子电视不 存在X射线辐射问题，某种程度上可以将其称之为真 正意义上的绿色环保显示产品。由于它采用的是高科 技玻璃屏具有环保特性，同时能降低环境光反射带来 的画面干扰。相对于采用CRT模拟技术的电视产品而言，等离子电视釆用的是完全的数字驱动方式，是真正的数字电视。3真空荧光屏显示(VFD)VFD为 Vacuum Fluorescent Displ

22、ay 的缩写，通常称之为“真空荧光显示屏”VFD是从真空管发展而来的显示元件，利用阳极上荧光体受电子的冲击而发光，是一种自发光显示元件。VFD具有自发光、视角广、辉度亮的显示特性，工作温度范围 宽、寿命长、可靠性高等优点，所以被广泛应用在家用电器、办公自动化设备、工业仪器仪表及汽车等各种领域中。4、电致变色显示(ECD)自然界中的一些物质在热、光、电的刺激下其颜色会发生变化。所谓电致变色是指在电的作用下,OHM物质发生氧化还原反应，使物质颜色发生可逆性 变化的现象。利用一现象制作的显示器件就叫做 电致变色显示。良好的存储特性，电路断开后显示内容可以保持几天以上。响应速度慢，达秒的量级，重复寿命

23、不高。5、电泳显示(EPD)电泳显示(Electrophoretic, E-Paper)技术由于结合了普通纸张和电子显示器的优点，因而是最有可能实现电子纸张产业化的技术。目前它已从众多显示技术中脱颖而出，成为极具发展潜力的柔性电子显示 技术之一。何为电泳技术？照字面意味着“在一定的电压下可泳 动”，其显示的工作原理是靠浸在透明或彩色液体之 中的电离子移动，即通过翻转或流动的微粒像素变亮 或变暗，并可以被制作在玻璃、金属或塑料衬底上电泳技术具有几大优势: 一是能耗低。由于具有双稳定性，在电源被关闭之后，仍然在显示器上将图像保留几天或几个月二是电泳技术生产的显示器属于反射型，因此具有良好的日光可读

24、性，同样也可以跟前面或侧面的光线结合在一起,用于黑暗环境。三是具有低生产成本的潜力，因为该技术不需要严格的封装，并且采用溶液处理技术如印刷是可行的。四是电泳显示器以形状因子灵活为特色，容许它们被制造在塑料、金属或玻璃表面上，所以它是柔性显示技术的最佳选择。缺点一是响应速度比较慢。因为电泳技术依赖于粒子的运动， 用于显示的开关时间非常长，长达几百毫秒，这个速度对 视频应用是不够的。目前用于电泳显示的使开关时间达到 几十毫秒的更快的材料正在开发之中。二是显示的双稳态、以及转换速度慢，也影响了其连续显示色彩的性能。一些电泳显示器在两种色彩之间切换，如 果彩色显示还需要一个彩色滤光片。该技术的驱动器正

25、因 双稳定性问题而面临挑战，双稳定性对显示有利，但它也 给带来了挑战，因为它需要采用一种独立的驱动器架构, 从而导致显示器的成本上升。三是制造工艺复杂，对材料要求高，成本较高。2.4.3结型发光光源一发光二极管和激光二极管势垒：两种材料或同一种材料的两个不同区域之间 的接触电势差。势垒层：起势垒作用的空间电荷层。发光二极管简称为LED。由稼(Ga)与碑(AS)、磷(P)的化合物制成的二极管，当电子与空穴复合时能辐射出可见光，因而可以用来制成发光二极在电路及仪器中作为指示灯，或者组成文字或数字磷碑化稼二极管发红光，磷化稼二极管发绿光，碳 化硅二极管发黄光。发光二极管的特性参数量子效率描述复合发出

26、的光子究竟在整个复合过程中 占多大的比例，称为内量子效率产生的光子数并不能全部射出器件之外。外 量子城率襄征能窮皿多少晃子。内量子效率很高，但外量子效率低，其原因在于全反射，引起光能损失发光与电流的关系发绿色的发光二极管的发光出射度与电流密度近似的正比增 加，红光的易达到饱和。发光二极管的发光出射度与工作温度也有关。温度较高或工 作电流过大时，容易出现热饱和现象。光谱特性响应时间：指注入电流后发光二极管点亮（上升） 或熄灭（衰减）的时间。发光二极管的上升时间 随着电路的增大近似地称指数减小寿命：发光二极管的寿命一般很长，在1 A/cm2的 情况下，可达106,即可以连续工作一百余年。亮度随着时

27、间的增加而衰减，老化。快慢与电流 密度和老化时间有关。优点：P452.5激光器光纤中的激光半导体激光向cd中注入信息光纤中的激光半导体激光向cd中注入信息Maiman和他的第一台红宝石激光器光纤中的激光半导体激光向cd中注入信息光纤中的激光半导体激光向cd中注入信息光纤中的激光半导体激光向cd中注入信息2.5.1激光原理1光与物质的三种共振相互作用过程巧，心说明:与这三种共振相互作用过程相关的是物质 的两个能级。即能量分别为E2和E1，粒子数密度分别为心和心 的激光上能级和激光下能级。耳 1）、自发辐射跃迁EiEi自发辐射光处于高能级E2上的一个原子自发地跃迁到曰上并 发射出一个能量为hv的光

28、子的过程入射光自发辐射光频率满足2）受激吸收跃迁Eq *艮市吸收入射光子 耳4迁到高能级处于低能级E上的一个原子，在频率为乙的 辐射场激励下，吸收一个能量为hu的光子 并向E2能级上跃迁的过程。3）受激辐射跃迁/AA* 入射光hu = E2-El入射光hu = E1-E受激辐射光kuE.-E, 为受激吸收跃迁的反过程。处于高能级E2上的一个 原子，在频率为的辐射场激励下，辐射出一个能量 为hu的光子并向曰能级上跃迁的过程Ng按波尔兹曼分布:%上式说明热平衡条件下原子主要处于低能态，即N1N2因而EE2两能级相差越大，v21就越高,自发辐射越容易，受激辐射越困难。 一般在热平衡下，主要是自发辐射

29、。爱因斯坦关系热平衡状态下,结论:2：形成激光的三个条件产生激光 必要条件1实现粒子数反转-2 使原子被激发3 要实现光放大-一工作物质 一激励能源 光学谐振腔全反射镜激励能源激光输岀部分反射镜L光学谐振腔卜一!粒子数反转一个诱发光子不仅能引起受激辐射，而且它也能引起受激吸收, 所以只有当处在高能级的原子数目比处在低能级的还多时，受激 辐射跃迁才能超过受激吸收，而占优势。为使光源发射激光，而不是发出普通光的关键是发光原子处在 高能级的数目比低能级上的多，这种情况，称为粒子数反转。但在热平衡条件下，原子几乎都处于最低能级（基态）。因此, 如何从技术上实现粒子数反转则是产生激光的必要条件。泵浦源必

30、须用外界能量来激励工作物质，建立粒子数反转分布状态。将粒子从低能级抽运到高能级态的装置,称为泵浦源。它是形成激光的外因。激光器是一个能量转换器件，它将泵浦源输入的能量转变为激光能量。从直接完成粒子数反转的方式来分，泵浦方式可分为：光激励方式，气体辉光放电或高频放电方式，直接注入电子方式，化学反应方式还有热激 励、冲击波、电子束、核能等方式。谐振腔谐振腔的作用是限制输出模式，同时还对激光 频率、功率、光束发散角及相干性都有影响。光学谐振腔光学谐振腔结构谐振腔的作用(1) 使激光具有极好的方向性(沿轴线)(2) 增强光放大作用(延长了工作物质)(3) 使激光具有极好的单色性(选频)(4) 光学共振

31、腔是激光器的重要部件，其作用一 是使工作物质的受激辐射连续进行；二是不断给 光子加速；三是限制激光输出的方向。 2.5.2激光器的结构和工作过程激励能源全反射镜 L 一 I一光学谐振腔b I激光输出部分反射镜 2.5.3激光器的类型气体激光器最常见的有氨-氛激光器、氮离子激光器、 二氧化碳激光器、氨镉激光器和铜蒸气激光 器等。这是一类以气体为工作物质的激光器。 多数釆用高压放电方式泵浦。氨氛激光器是最早出现也是最为常见的气 体激光器之一。输出功率在05100毫瓦之 间，具有非常好的光束质量。氨-氛激光器是当前应用最为广泛的激光器之一，可用于外 科医疗、激光美容、建筑测量、准直指示、 照排印刷、

32、激光陀螺等。不少中学的实验室 也在用它做演示实验。比氨-氛激光器晚3年由帕特尔（Patel）发明的二氧化碳激光器是一种能量转换效率溜袈篇体激光器。输出功率工业上用于多种材料的加工，包括打孔、切割、焊接、退火、熔合、改性、涂覆等;ri医学上用于各种外科手术；军事上用于激光测距、激光雷达，乃至定向能武器。与发明二氧化碳激光器同年，发明了几种 惰性气体离子激光器，其中最常见的是氮 离子激光器。它以离子态的氮为工作物质, 大多数器件以连续方式工作，但也有少量 脉冲运转。连续输出功率可达100瓦。氮离子激光器的主要应用领域包括眼疾治疗、血细胞计数、 平版印刷及作为染料激光器的泵浦源。固体激光器实现激光的核心主要是激光器中可以实现粒子数 反转的激光工作物质（即含有亚稳态能级的工作 物质）。如工作物质为晶体状的或者玻璃的激光 器，分别称为晶体激光器和玻璃激光器，通常把 这两类激光器统称为固体激光器。在激光器中以固体激光器发展最早，这种激光器体积小，输出功