片状激光

片状激光是固体激光的一种形式，因激光媒介为片状得名。

简介激光束由厚约80至200微米的盘片制得。 这种激光的优点是，激光晶体能够被更好的冷却，以及更好的光束质量和更高的单位体积功率。 片状激光通过激光二极管被激发，具有很高的工作效率（70%）。 片状激光由斯图加特大学的Adolf Giesen研发而成。1

激光二极管激光二极管是一种激光产生器，其工作物质是半导体，属于固体激光产生器，大部分激光二极管在结讲上与一般二极管相似。由于激光二极管的运作中，电子的能量转变过程只涉及两个能阶，没有间接带隙造成的能量损失，所以效率相对高。能发光的半导体电子元件，透过三价与五价元素所组成的复合光源。此种电子元件早在1962年出现，早期只能够发出低光度的红光，被惠普买下专利后当作指示灯利用。及后发展出其他单色光的版本，时至今日，能够发出的光已经遍及可见光、红外线及紫外线，光度亦提高到相当高的程度。用途由初时的指示灯及显示板等；随着白光发光二极管的出现，近年逐渐发展至被普遍用作照明用途。

一般激光二极管的基本结构与发光二极管相同，是以半导体造成的PN结，当电子受到外来电场（激发来源，pumping source）的牵引下从较高能级的n区域进入低能级的p区域时，受激电子藏有的能量便释放出来。由于选用的半导体做成的PN结的能带隙是直接带隙，所以能量释放的形式是光子（光线）而不是热。

与发光二极管不同的是，激光二极管内有两个互相平行的光学反射面（也即镜子）形成光学共振腔。构成这两反射面的只须平滑的半导体表面（利用不同介质有不同的折射率来形成全反射），由于半导体有整齐的晶体结构，所以很容易造出光滑同平行的表面，而半导体的高折射率亦很易形成全内反射。光学共振器使得半导体内产生的光在两平行的晶体表面间反复来回而激发更多光子，当反复来回下激光的增益大过耗损时，稳定的激光束便从二极管射出。因为激光的波长只有与两晶体面间距离能谐振才会产生激光，产生相干的光子。2

激光激光（英语：LASER），中国大陆译成激光，在港澳台又音译为镭射或雷射，是“通过受激辐射产生的光放大”（英语：LightAmplification byStimulatedEmission ofRadiation）的缩写，指通过刺激原子导致电子跃迁释放辐射能量而产生的具有同调性的增强光子束，其特点包括发散度极小，亮度（功率）可以达到很高等。产生激光需要“激发来源”，“增益介质”，“共振结构”这三个要素。2

安全性即使是第1级的激光也被认为有潜在性的危险。西奥多·梅曼创造的第一个激光器只有“吉列”的功率，它只能灼热吉列刮胡刀的刀片。但是，几毫瓦的低功率照射，都足以危害到人眼的视力。如果该激光的波长在眼角膜和透镜可以良好聚焦在视网膜的范围内，就意味着这种相干性低的发散的激光会被眼睛聚焦在视网膜上极小的区域，只要几秒钟或更短的时间，就会造成视网膜局部的烧灼和永久性的伤害。

激光器通常都会标示有着安全等级编号的激光警示标签：

第1级（Class I/1）：在装置内是安全的。通常是因为光束被完全的封闭在内，例如在CD播放器内。

第2级（Class II/2）：在正常使用状况下是安全的，眼睛的眨眼反射可以避免受到伤害。这类设备通常功率低于1mW，例如激光指示器。

第3 a/R级（Class IIIa/3R）：功率通常会达到5mW，并且在眨眼反射的时间内会有对眼睛造成伤害的小风险。注视这种光束几秒钟会对视网膜造成立即的伤害。

第3b/B级（Class IIIb/3B）：在暴露下会对眼睛造成立即的损伤。

第4级（Class IV/4）：激光会烧灼皮肤，在某些情况下，即使散射的激光也会对眼睛和皮肤造成伤害。许多工业和科学用的激光都属于这一级。

这种标示的功率是针对可见光和连续波长的激光，对脉冲激光和不可见光激光还有其它适用的限制。对使用第3B级和第4级激光工作的人，还需要可以吸收特定波长光的护目镜保护他们眼睛的安全。

某些波长超过1.4μM的红外线激光通常被归类为对“眼睛安全”的。这是因为水分子的内在分子震动对这一波段附近的频谱有着强烈的吸收，因此这些波长的激光在通过眼角膜时会被稀释，完全没有办法残留的光线会被透镜聚焦到达视网膜。但是"眼睛安全"的标签可能会造成误导，因为它只适用于低功率的连续光束，任何高功率或有Q-断路器的激光，在这种波长一样可以烧灼眼角膜，造成眼睛严重的损伤。2

本词条内容贡献者为:

王沛 - 副教授、副研究员 - 中国科学院工程热物理研究所