Зачем легируют кристаллы в твердотельных лазерах?

Question

Какое свойство это придаёт рабочей среде и что произойдёт если пренебречь легированием?

Answer 1

Из этого материала следует, что легирование кристаллов твердотельных лазеров ионами переходных металлов позволяет обеспечить перестройку по длине волны генерации. Пуристы утверждают, что термин легирование боле применим к металлам. И если речь идет о монокристаллах, в профильной литературе следовало бы использовать слова активированный или допированный. Тем не мене, термин из металлургии, похоже, прижился и в области технологии модификации кристаллов твёрдотельных лазеров.

Answer 2

Затем, что именно на ионах легирующего компонента лазер и работает!
Рубиновый лазер работает не на оксиде алюминия (основе рубина) , а на ионах хрома (который является малой примесью, придающей оксиду алюминия розово-красный оттенок) . Лазер на алюмо-иттриевом гранате работает не на алюминии и не на иттрии, а на малой примеси неодима, иттербия или тулия в нём, и называется неодимовым, иттербиевыми или тулиевыми.
При этом те же неодимовые лазеры бывают на разных кристаллах, не только на алюмо-иттриевом гранате, и даже не обязательно на кристаллах, бывают и на стекле. Нам просто нужна какая-то прозрачная среда, которая содержала бы нужную нам концентрацию нужного иона. Проще всего этого добиться легируя прозрачные кристаллы небольшой примесью сответствующего элемента.