激光器工作物质
根据工作物质物态的不同可把所有的激光器分为以下几大类：①固体激光器（晶体和玻璃），这类激光器所采用的工作物质，是通过把能够产生受激辐射作用的金属离子掺入晶体或玻璃基质中构成发光中心而制成的；②气体激光器，它们所采用的工作物质是气体，并且根据气体中真正产生受激发射作用之工作粒子性质的不同，而进一步区分为原子气体激光器、离子气体激光器、分子气体激光器、准分子气体激光器等；③液体激光器，这类激光器所采用的工作物质主要包括两类，一类是有机荧光染料溶液，另一类是含有稀土金属离子的无机化合物溶液,其中金属离子（如Nd）起工作粒子作用，而无机化合物液体（如SeOCl2）则起基质的作用；④半导体激光器，这类激光器是以一定的半导体材料作工作物质而产生受激发射作用，其原理是通过一定的激励方式(电注入、光泵或高能电子束注入)，在半导体物质的能带之间或能带与杂质能级之间，通过激发非平衡载流子而实现粒子数反转，从而产生光的受激发射作用；由于有宽阔的带宽，使得它们特别适合于可调谐激光器和脉冲激光器。⑤自由电子激光器，这是一种特殊类型的新型激光器，工作物质为在空间周期变化磁场中高速运动的定向自由电子束，只要改变自由电子束的速度就可产生可调谐的相干电磁辐射，原则上其相干辐射谱可从X射线波段过渡到微波区域，因此具有很诱人的前景。
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激光器的三大环节
激光产业链从上游材料、器件——中游激光器——下游激光设备可分为三大环节：
1）上游为核心材料和器件，包括激光芯片、泵浦源、谐振腔、特种光纤等有源器件，合束器、隔离器等无源器件，晶体材料、半导体复合材料等介质材料等，除此之外还包括其他光学器件、电子元器件、机械元器件和激光控制系统；
2）中游为激光器，包括光纤激光器、半导体激光器和其他固体激光器等。国内激光器龙头公司包括锐科激光（光纤激光器）、创鑫激光（光纤激光器）、杰普特（光纤激光器）、华日激光（超快激光器）；海外激光器龙头包括IPG（光纤激光器）、nlight（光纤激光器）等；当有源层内的载流子在大量反转情况下，少量自发辐射产生的光子由于谐振腔两端面往复反射而产生感应辐射，造成选频谐振正反馈，或者说对某一频率具有增益。
3）下游为提供不同工艺的激光设备，主要应用于激光切割、激光焊接、激光测量、激光显示、激光美容***等领域。国内激光设备龙头公司包括大族激光（3C电子为主）、华工科技（切割焊接）、亚威股份（切割焊接）、帝尔激光（光伏激光开槽）、激光雷达、铂力特（激光3D打印）、光峰科技（激光显示）等；自由电子激光器是一类不同于传统激光器的新型高功率相干辐射光源，它不需要气体、液体或固体作为工作物质，而是将高能电子束的动能直接转换成相干辐射能．因此，也可以认为自由电子激光器的工作物质就是自由电子。海外激光装备龙头包括德国通快（激光装备）、Amada（激光装备）、瑞士百超（激光装备）、Velodyne（激光雷达）、A***L（激光装备）等。
激光加工行业概述
激光可以对材料（包括金属与非金属）进行表面处理、切割、焊接、打孔及微加工等。激光加工具有加工对象广、变形小、精度高、节省能源、公害小、可远距离加工、可自动化加工等显著优点，目前已成为一种新型制造技术和手段，被誉为“不磨损的加工工具”。
激光加工已广泛应用于电子、汽车、机械制造、钢铁冶金、石油、轻工、***器械、包装、礼品工业、钟表、民爆、服装、化妆品、航空航天等行业，体现着一个***的生产加工能力、装备水平和竞争能力，因此激光加工行业是当今各个***较为关注和发展较为迅速的行业之一。除自由电子激光器外，各种激光器的基本工作原理均相同，包括泵浦源、光学谐振腔和增益介质三部分。
激光加工因激光束能量集中、稳定，特别适合于硬度大、熔点高等传统工艺方法较难加工的材料。按照不同的用途，激光加工可分为激光切割、激光焊接、激光打标和激光雕刻等几种。
激光器的温度控制
激光器按照冷却方式可以分为水冷式、风冷式、液氮冷却式等等，冷却方式的选择往往是根据激光器的发热量以及工作环境来确定的，水冷式激光器适用于发热量较大、需要长期稳定工作的情形，风冷式散热激光器适合发热量小、对环境要求不太严苛的情形，液氮冷却一般出现在激光晶体需要工作在极低温度的情形，比如液氮冷却的Yb:YAG激光器。在物理学研究、激光聚变、光化学、光通讯等领域均有非常可观的前景。
