一、激光的概念

    激光是“受激辐射的光放大”的简称，　（英文名为LASER，　取“light amplification by stimulated of radiation”中每个单词的第一个字母组成），对于激光的研究是物理学界在20世纪60年代所取得的最重要的成就，激光的出现改变了光学学科长期以来存在着的一些模糊不清的观点，促进了对于光的本性认识的进一步深化。

　  激光具有优异的特性，它具有高度方向性、高亮度、时间和空间上高相干性以及超短光脉冲的获得等，因而在高技术及其他学科中得到了广泛的应用。它与微电子学技术相结合而形成的新兴的光电子学科，已成为当今开拓科学技术的主流。

    激光在宝石学中也有着广泛的用途，如在钻石原石锯开时激光用于开槽、激光对宝石打孔、激光在宝石表面上刻字、对复杂形状钻石的切割以及激光内刻水晶图案等。

　  在宝石的优化处理中常用激光对钻石打孔，以去除钻石中的黑色包体。



二、常用激光器及其特性

   自从激光研究成功以来，已经发展了种类极多的激光器件以及相应的激光技术。以激活介质分类，则有气体、液体、半导体、固体、染料、自由电子、准分子等；以其激励的方式分类，则有光泵、电激励、化学反应能、核反应能等。

   激光的波长范围已经从与微波相接壤的远红外一直延伸到α射线波段，并认为γ射线将是下一个目标。激光的输出功率可以从小于UW到达10TW[1013W]，激光的作用时间可以从连续波输出到脉冲输出，脉冲的时间宽度可小于每秒（10-12S）量级。激光光束的发散角可以达到urad。 一般来说，气体激光的单色性及相干性比较优良，固体激光可以产生较大的功率，半导体激光的光束质量并不是上乘的，但它的尺寸很小，可以制备在半导体集成电路的基片上，因此是当今光电子学中的主流角色。当前，激光器件的发展已经渗透到各个领域中，可以预计新的要领和新的技术一定会层出不穷。

（1） 气体激光器
（2） 固体激光器
（3） 染料激光器
（4） 半导体激光器
（5） 自由电子激光器
（6） X射线激光器

三、激光对钻石的优化处理

   自1970年以来就采用激光对钻石进行优化处理（激光打孔），而且激光打孔已被钻石界广泛认可。激光打孔主要初衷是淡化钻石中的深色包裹体，减弱其可见程度，以明显改善钻石的外观。



1.激光打孔钻石的方法和主要过程

   钻石常用激光打孔的方式以减少深色包裹体的明显影响。用激光束烧出直径小于 0.02mm的非常细的孔穿过钻石到达包裹体。包裹体可用激光束烧掉或用酸去除。随后可用玻璃或环氧树脂将孔充填以防止尘埃进入。

   新近已开始采用一种称为“KM激光处理”的新类型。这种新的处理方法用激光加热包裹体，使应力裂隙延伸到钻石的表面。这时可用酸处理这些裂隙以去除深色包裹体。这种处理，主要用于深色包裹体靠近钻石表面。如果包裹体原先张性环绕它，那将是较为理想的。这种处理通常留下一个“之”字形横向管道，达到表面的裂隙。

   具体过程如下：
（1）选取需处理的钻石样品，确定暗色包裹体方位。
（2）确定离暗色包裹体最近的刻面。
（3）垂直刻面，发射脉冲激光，激光烧蚀孔到达包体后停止。
（4）加热沿激光孔扩充裂隙，使裂隙到达表面。
（5）将钻石放入HF、H2SO4或HCl中煮沸，包体被溶蚀。
（6）将激光孔或裂隙用高折射率玻璃填充。



2. 激光打孔钻石的鉴别特征

    激光处理过的钻石按国家标准规定是必须注明"处理"字样的，鉴别激光处理要注意区分：激光处理和没有处理的样品；以及激光孔道和天然溶蚀孔道。注意利用不同光源条件，如暗域、亮域、顶光源和光纤灯等，主要在显微镜下进行观察。

    对处理钻石实际上不可能忽略其激光孔的存在，在钻石净度分级过程中能容易地观察到。多数激光处理的钻石是从冠部打孔的。激光孔非常窄而且较直，从单个包体延伸至钻石表面。然而，当激光的聚焦点需转到钻石相同区域的另一个包体时，有些激光孔会显得弯曲和长度变化。



    通常激光孔的外观像一个直径基本均匀的微白色细小针状管道。在触及钻石表面的地方，窄小的管道显得较宽，截面较圆，在反射光下，沿激光孔开口会有一小凹缘，用10倍放大镜从钻石侧面仔细观察，可看出这些孔道。但钻石镶在首饰中将会掩盖孔口，使激光处理的钻石检测难度增大。