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光致发光是指光照射到样品上，被样品吸收，产生光激发过程。
染料激光器使用有机染料作为激光介质的激光，通常是一种液体溶液。相比气体的和固态的激光介质，染料激光器通常可以用于更广泛的波长范围内。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。但由于其介质寿命短，输出功率受限，基本被钛蓝宝石等波长可调的固体激光器取代。
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紫外皮秒激光器在高精度和最小热影响区方面有着最佳的表现。
气体激光器是利用气体作为增益介质的激光器，一般是对气体放电进行泵浦（与固体激光器大同小异，不再赘述）。气体种类有原子气体（氦氖激光器、惰性气体离子激光器、金属蒸汽激光器）、分子气体（氮气激光器、二氧化碳激光器）、准分子气体，还有通过化学反应提供泵浦能量的特殊气体激光器。
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传统氙灯和蒸汽汞灯作为光源，都有寿命短的缺点。
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，也可以认为自由电子激光器的工作物质就是自由电子。它具有高功率、高效率、波长的大范围调谐和超短脉冲的时间结构等一系列优良特性。
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