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激光晶體所用的激活離子主要為過渡族金屬離子和三價(jià)稀土離子。過渡族金屬離子的光學(xué)電子是處于外層的3d電子，在晶體中這種光學(xué)電子易受到周圍晶場(chǎng)的直接作用，所以在不同結(jié)構(gòu)類型的晶體中，其光譜特性有很大差異。三價(jià)稀土離子的4f電子受到5s和5p外層電子的屏蔽作用，使晶場(chǎng)對(duì)其作用減弱，但晶場(chǎng)的微擾作用使本來禁戒的4f電子躍遷成為可能，產(chǎn)生窄帶的吸收和熒光譜線。所以三價(jià)稀土離子在不同晶體中的光譜不像過渡族金屬離子變化那么大。 Φ3*110 Φ4*120 Φ5*120 Φ6*110 Φ7*120 Φ8*130 Φ3*120 Φ4*125 Φ5*125 Φ6*120 Φ7*125 Φ8*135 Φ3*125 Φ4*130 Φ5*130 Φ6*125 Φ7*130 Φ8*145 Φ3*130 Φ4*135 Φ5*135 Φ6*130 Φ7*135 Φ8*150 Φ3*135 Φ4*140 Φ5*140 Φ6*135 Φ7*145 Φ8*155 Φ3*140 Φ4*145 Φ5*145 Φ6*145 Φ7*155 Φ8*165 Φ7*165 Φ8*185 Φ7*185 Φ8*215
激光晶體所用的基質(zhì)晶體主要有氧化物和氟化物。作為基質(zhì)晶體除要求其物理化學(xué)性能穩(wěn)定，易生長(zhǎng)出光學(xué)均勻性好的大尺寸晶體，且價(jià)格便宜，但要考慮它與激活離子間的適應(yīng)性，如基質(zhì)陽(yáng)離子與激活離子的半徑、電負(fù)性和價(jià)態(tài)應(yīng)盡可能接近。此外，還要考慮基質(zhì)晶場(chǎng)對(duì)激活離子光譜的影響。對(duì)于某些具有特殊功能的基質(zhì)晶體，摻入激活離子后能直接產(chǎn)生具有某種特性的激光，如在某些非線性晶體中，激活離子產(chǎn)生激光后通過基質(zhì)晶體能直接轉(zhuǎn)換成諧波輸出。
