激光的發射原理及產(chan) 生過程的特殊性決(jue) 定了激光具有普通光所不具有的特點：即三好（單色性好、相幹性好、方向性好）一高（亮度高）。

（1）單色性好：普通光源發射的光子，在頻率上是各不相同的，所以包含有各種顏色。而激光發射的各個(ge) 光子頻率相同，因此激光是最好的單色光源。

由於(yu) 光的生物效應強烈地依賴於(yu) 光的波長，使得激光的單色性在臨(lin) 床選擇性治療上獲得重要應用。此外，激光的單色特性在光譜技術及光學測量中也得到廣泛應用，已成為(wei) 基礎醫學研究與(yu) 臨(lin) 床診斷的重要手段。

（2） 相幹性好：由於(yu) 受激輻射的光子在相位上是一致的，再加之諧振腔的選模作用，使激光束橫截麵上各點間有固定的相位關(guan) 係，所以激光的空間相幹性很好。激光為(wei) 我們(men) 提供了最好的相幹光源。正是由於(yu) 激光器的問世，才促使相幹技術獲得飛躍發展，全息技術才得以實現。

（3）方向性好：激光束的發散角很小，幾乎是一平行的光線，激光照射到月球上形成的光斑直徑僅(jin) 有1公裏左右。而普通光源發出的光射向四麵八方，為(wei) 了將普通光沿某個(ge) 方向集中起來常使用聚光裝置，但即便是最好的探照燈，如將其光投射到月球上，光斑直徑將擴大到1000公裏以上。

（4）亮度高：激光的亮度可比普通光源高出1012～1019倍，是目前最亮的光源，強激光甚至可產(chan) 生上億(yi) 度的高溫。激光的高能量是保證激光臨(lin) 床治療有效的最可貴的基本特性之一。利用激光的高能量還可使激光應用於(yu) 激光加工工業(ye) 及國防事業(ye) 等。

激光與(yu) 稀土激光材料是同時誕生的。到目前為(wei) 止，大約90%的激光材料都涉及到稀土。自從(cong) 1960年在紅寶石中出現激光以來，同年就發現用摻釤的氟化鈣(CaF2:Sm2+)可輸出脈衝(chong) 激光。1961年首先使用摻釹的矽酸鹽玻璃獲得脈衝(chong) 激光，從(cong) 此開辟了具有廣泛用途的稀土玻璃激光器的研究。1962年首先使用CaWO4:Nd3+晶體(ti) 輸出連續激光，1963年首先研製稀土螯合物液體(ti) 激光材料，使用摻銪的苯酰丙酮的醇溶液獲得脈衝(chong) 激光，1964年找出了室溫下可輸出連續激光的摻釹的釔鋁石榴石晶體(ti) （Y3Al5O12:Nd3+），它已成為(wei) 目前獲得了廣泛應用的固體(ti) 激光材料，1973年首次實現銪-氦的稀土金屬蒸氣的激光振蕩。由此可見，在短短的十多年裏，稀土的固態、液態和氣態都實現了受激發射。在激光工作物質中，稀土已成為(wei) 一族很重要的元素。這都與(yu) 它具有特殊的電子組態、眾(zhong) 多可利用的能級和光譜特性有關(guan) 。

稀土激光材料可分為(wei) 固體(ti) 、液體(ti) 和氣體(ti) 三大類。但後兩(liang) 大類由於(yu) 其性能、種類和用途等遠不如固體(ti) 材料。所以一般說稀土激光材料通常是指固體(ti) 激光材料。固體(ti) 材料分為(wei) 晶體(ti) 、玻璃和光纖激光材料，而激光晶體(ti) 又占主導地位。

（1）稀土晶體(ti) 激光材料，目前已知約有320種激光晶體(ti) ，主要是含氧的化合物或含氟的化合物，其中約290種是摻入稀土作為(wei) 激活離子的，即稀土激光晶體(ti) 約占90.6%，稀土中已實現激光輸出的有Ce、Pr、Nd、Sm、Eu、Tb、Dy、Ho、Er、Tm和Yb等，盡管激光晶體(ti) 很多，但重要的隻有數十種，而實用的更少。

（2）稀土玻璃激光材料　在玻璃中可產(chan) 生激光的稀土激活離子比在晶體(ti) 中少，目前已知有Nd、Er、Ho、Tm等三價(jia) 離子。稀土玻璃激光材料的優(you) 點是：易於(yu) 製備，利用熱成型和冷加工工藝可製得不同大小尺寸和形狀的玻璃，靈活性比晶體(ti) 大，既可拉成直徑小至微米的纖維，又可製成幾厘米直徑和幾米長的棒或圓盤。稀土玻璃是目前輸出脈衝(chong) 能量最大、輸出功率最高的固體(ti) 激光材料，用這種激光材料製成的大型激光器用於(yu) 熱核聚變的研究中。

（3）稀土上轉換激光材料，目前實現的激光波長主要是紅和紅外波段，極缺藍和綠激光波段，使激光的發展和應用受到影響。除倍頻技術使長波長的激光轉變為(wei) 短波長激光外，近年來，人們(men) 利用發光學中的反斯托克斯效應，大力發展上轉換激光材料，並使之達到實用化、商品化。

（4） 稀土光纖激光材料，隨著集成光學和光纖維通迅的發展，需要有微型的激光器和放大器。90年代起，信息高速公路對信息的傳(chuan) 輸提出了更高的要求，多媒體(ti) 技術要求能同時傳(chuan) 送圖、文、聲、像，而且是高度清晰的聲、像。信息高速公路要達到象樣的高速，一般的光纖通信技術傳(chuan) 送信息的速度差之甚遠，希望能以超高速、超長距離方式傳(chuan) 送信息需要跨越許多技術上的障礙，其中之一就是如何補充在長距離傳(chuan) 送過程中光衰減的能量。所以光信號直接放大就成為(wei) 尚待解決(jue) 的課題。其中摻鉺的光纖放大器能直接放大光信息，進行大容量、長距離通信，使光纖通信取得長足發展。

稀土材料是現在激光應用係統的心髒，也是現在激光技術應用的基礎。兩(liang) 者的結緣使得現在的軍(jun) 事、通訊、醫療材料加工、信息儲(chu) 存、科研、檢測、防偽(wei) 領域廣泛采用現在的激光應用技術，讓現在激光應用技術走進現在生產(chan) 生活的眾(zhong) 多方麵。

像現在光纖激光打標機中的激光器就采用稀土作為(wei) 增益介質，所以在泵浦光的作用下光纖內(nei) 極易形成高功率密度，造成激光工作物質的激光能級“粒子數反轉”，當適當加入正反饋回路（構成諧振腔）便可形成激光振蕩輸出。

2017款高精度光纖激光打標機 

高精度光纖激光打標機具有光束質量好，體(ti) 積小、速度快、工作壽命長、安裝靈活方便以及免維護等特點。同時還性能穩定，體(ti) 積小巧，耗電量小，無高電壓無需龐大的水冷係統（僅(jin) 需約300W），光束質量高，接近理想光束。可以集成電路芯片、電腦配件、工業(ye) 軸承、鍾表、電子及通訊產(chan) 品、航天航空器件、各種汽車零件、家電、五金工具、模具、電線電纜、食品包裝、首飾、煙草以及軍(jun) 用事等眾(zhong) 多領域的圖形和文字進行精細化標記，而且還可以大批量生產(chan) 線作業(ye) 。

隨著激光技術的飛速發展，作為(wei) “工業(ye) 維生素”的稀土，在激光應用領域中的應用將會(hui) 更加緊密。