(Перенаправлено с лазера на парах металлов )
Перейти к навигации Перейти к поискуЭта статья требует дополнительных ссылок для проверки . ( май 2007 г. ) ( Узнайте, как и когда удалить этот шаблон сообщения ) |
Это список типов лазеров , их рабочих длин волн и областей применения . Известны тысячи видов лазеров , но большинство из них используются только для специализированных исследований.
Обзор [ править ]
Газовые лазеры [ править ]
Усиление лазера среднее и тип | Рабочая длина волны (а) | Источник насоса | Приложения и заметки |
---|---|---|---|
Гелий-неоновый лазер | 632,8 нм (543,5 нм, 593,9 нм, 611,8 нм, 1,1523 мкм, 1,52 мкм , 3,3913 мкм) | Электрический разряд | Интерферометрия , голография , спектроскопия , сканирование штрих-кода , юстировка, оптические демонстрации. |
Аргоновый лазер | 454,6 нм, 488,0 нм, 514,5 нм (351 нм, 363,8, 457,9 нм, 465,8 нм, 476,5 нм, 472,7 нм, 528,7 нм, также частота удвоена, чтобы обеспечить 244 нм, 257 нм) | Электрический разряд | Сетчатки фототерапии (для диабета ), литографии , конфокальной микроскопии , спектроскопии накачка других лазеров. |
Криптоновый лазер | 416 нм, 530,9 нм, 568,2 нм, 647,1 нм, 676,4 нм, 752,5 нм, 799,3 нм | Электрический разряд | Научные исследования, смешанные с аргоном для создания лазеров «белого света», световые шоу. |
Ксеноновый ионный лазер | Множество линий видимого спектра, переходящих в УФ и ИК | Электрический разряд | Научное исследование. |
Азотный лазер | 337,1 нм | Электрический разряд | Накачка лазеров на красителях, измерение загрязнения воздуха, научные исследования. Азотные лазеры могут работать со сверхизлучением (без резонатора). Любительское лазерное строительство. См. TEA-лазер . |
Углекислый лазер | 10,6 мкм, (9,4 мкм) | Поперечный (мощный) или продольный (маломощный) электрический разряд | Обработка материалов ( лазерная резка , лазерная сварка и т. Д.), Хирургия , стоматологический лазер , военные лазеры . |
Лазер на угарном газе | От 2,6 до 4 мкм, от 4,8 до 8,3 мкм | Электрический разряд | Обработка материалов ( гравировка , сварка и др.), Фотоакустическая спектроскопия . |
Эксимерный лазер | 157 нм (F 2 ), 193,3 нм (ArF), 248 нм (KrF), 308 нм (XeCl), 351 нм (XeF) | Рекомбинация эксимеров с помощью электрического разряда | Ультрафиолетовая литография для производства полупроводников , лазерная хирургия , LASIK , научные исследования. |
Химические лазеры [ править ]
Используется как оружие направленной энергии .
Усиление лазера среднее и тип | Рабочая длина волны (а) | Источник насоса | Приложения и заметки |
---|---|---|---|
Лазер на фтористом водороде | От 2,7 до 2,9 мкм для фтороводорода ( коэффициент пропускания атмосферы <80% ) | Химическая реакция в горящей струе этилена и трифторида азота (NF 3 ) | Используемое в исследованиях лазерное оружие, работающее в непрерывном режиме, может иметь мощность в мегаваттном диапазоне. |
Лазер на фториде дейтерия | ~ 3800 нм (от 3,6 до 4,2 мкм) ( коэффициент пропускания ~ 90% атм. ) | химическая реакция | Военные прототипы лазеров США . |
COIL ( химический кислород - йод лазер) | 1,315 мкм (<70% пропускания атмосферы ) | Химическая реакция в струе синглетного дельта-кислорода и йода | Военные лазеры , научные и материаловедческие исследования. Может работать в непрерывном режиме с мощностью в мегаваттном диапазоне. |
Agil (полностью газофазный йодный лазер ) | 1,315 мкм (<70% пропускания атмосферы ) | Химическая реакция атомов хлора с газообразной азотной кислотой , в результате которой возникают возбужденные молекулы хлорида азота , которые затем передают свою энергию атомам йода. | Научное, оружейное, авиакосмическое. |
Лазеры на красителях [ править ]
Усиление лазера среднее и тип | Рабочая длина волны (а) | Источник насоса | Приложения и заметки |
---|---|---|---|
Лазеры на красителях | 390-435 нм ( стильбен ), 460-515 нм ( кумарин 102), 570-640 нм ( родамин 6G), многие другие | Другой лазер, фонарик | Исследования, лазерная медицина , [2] спектроскопия , удаление родинок , разделение изотопов . Диапазон настройки лазера зависит от того, какой краситель используется. |
Лазеры на парах металлов [ править ]
Усиление лазера среднее и тип | Рабочая длина волны (а) | Источник насоса | Приложения и заметки |
---|---|---|---|
Гелий - кадмиевый (He - Cd) металл-лазер на парах | 325 нм, 441,563 нм | Электрический разряд в парах металла, смешанных с буферным газом гелием . | Приложения для печати и набора, исследование возбуждения флуоресценции (например, при печати бумажных денег в США), научные исследования. |
Гелий - ртуть (HeHg) металл-лазер на парах | 567 нм, 615 нм | (Редко) Научные исследования, любительское лазерное строительство. | |
Гелий - селен (HESE) металл-лазер на парах | до 24 длин волн между красным и УФ | (Редко) Научные исследования, любительское лазерное строительство. | |
Гелий - серебро (HEAG) металл-лазер на парах [3] | 224,3 нм | Научное исследование | |
Лазер на парах стронция | 430,5 нм | Научное исследование | |
Неон - медь (NECU) металл-лазер на парах [3] | 248,6 нм | Электрический разряд в парах металла, смешанных с неоновым буферным газом. | Научные исследования: Рамановская и флуоресцентная спектроскопия [4] [5] |
Лазер на парах меди | 510,6 нм, 578,2 нм | Электрический разряд | Дерматологические применения, высокоскоростная фотография, помпа для лазеров на красителях. |
Лазер на парах золота | 627 нм | (Редко) Использование в дерматологии, фотодинамическая терапия . [6] | |
Лазер на парах марганца (Mn / MnCl 2 ) | 534,1 нм | Импульсный электрический разряд | [ необходима цитата ] |
Твердотельные лазеры [ править ]
Усиление лазера среднее и тип | Рабочая длина волны (а) | Источник насоса | Приложения и заметки |
---|---|---|---|
Рубиновый лазер | 694,3 нм | Фонарик | Голография , удаление татуировок . Первый лазер, изобретенный Теодором Майманом в мае 1960 года. |
Nd: YAG лазер | 1,064 мкм, (1,32 мкм) | Фонарь, лазерный диод | Обработка материалов, дальномер , лазерное целеуказание, хирургия, удаление татуировок, удаление волос, исследования, накачка других лазеров (в сочетании с удвоением частоты для получения зеленого луча 532 нм). Один из самых распространенных высокомощных лазеров. Обычно импульсный (с точностью до долей наносекунды ) стоматологический лазер |
Nd: Cr: YAG лазер | 1,064 мкм, (1,32 мкм) | солнечная радиация | Экспериментальное производство нанопорошков. [7] |
Er: YAG лазер | 2,94 мкм | Фонарь, лазерный диод | Удаление зубного камня, стоматологический лазер , шлифовка кожи |
Неодимовый твердотельный лазер YLF ( Nd: YLF ) | 1.047 и 1.053 мкм | Фонарь, лазерный диод | В основном используется для импульсной накачки некоторых типов импульсных Ti: сапфировых лазеров в сочетании с удвоением частоты . |
Неодима -легированного ванадат иттрий ( Nd: YVO 4 ) лазер | 1.064 мкм | лазерный диод | В основном используется для непрерывной накачки Ti: сапфировых лазеров или лазеров на красителях с синхронизацией мод в сочетании с удвоением частоты . Также применяется импульсный для маркировки и микрообработки. Удвоение частоты nd: лазер YVO 4 также является обычным способом изготовления зеленой лазерной указки . |
Оксоборат иттрия-кальция, допированный неодимом Nd : Y Ca 4 O ( B O 3 ) 3 или просто Nd: YCOB | ~ 1.060 мкм (~ 530 нм на второй гармонике) | лазерный диод | Nd: YCOB - это так называемый лазерный материал с «самовоспроизведением частоты» или SFD, который способен генерировать генерацию и имеет нелинейные характеристики, подходящие для генерации второй гармоники . Такие материалы могут упростить конструкцию зеленых лазеров высокой яркости. |
Лазер на неодимовом стекле (Nd: Glass) | ~ 1,062 мкм ( силикатные стекла ), ~ 1,054 мкм ( фосфатные стекла ) | Фонарь, лазерный диод | Используется в сверхмощных ( тераваттных ) и высокоэнергетических ( мегаджоули ) многолучевых системах для термоядерного синтеза с инерционным удержанием . Nd: Стеклянные лазеры обычно увеличивают частоту в три раза до третьей гармоники на длине волны 351 нм в лазерных термоядерных устройствах. |
Титановый сапфировый ( Ti: сапфировый ) лазер | 650-1100 нм | Другой лазер | Спектроскопия, лидар , исследования. Этот материал часто используется в инфракрасных лазерах с высокой перестройкой и синхронизацией мод для генерации ультракоротких импульсов и в лазерах-усилителях для генерации ультракоротких и сверхинтенсивных импульсов. |
Тулиевый YAG (Tm: YAG) лазер | 2,0 мкм | Лазерный диод | ЛИДАР . |
Иттербиевый YAG (Yb: YAG) лазер | 1.03 мкм | Лазерный диод, фонарик | Лазерное охлаждение , обработка материалов, исследование УКИ, многофотонная микроскопия, ЛИДАР . |
Иттербиевый : 2 O 3 (стекло или керамика) лазер | 1.03 мкм | Лазерный диод | Исследование ультракоротких импульсов, [8] |
Иттербий -легированный лазер на стекле (стержень, пластина / чип, и волокна) | 1. мкм | Лазерный диод. | Оптоволоконная версия способна производить непрерывную мощность в несколько киловатт, имея оптическую эффективность ~ 70-80% и электрическую оптическую эффективность ~ 25%. Обработка материалов: резка, сварка, маркировка; нелинейная волоконная оптика: широкополосные источники на основе волоконной нелинейности, накачка для волоконных рамановских лазеров ; распределенный рамановский усилительный насос для телекоммуникаций . |
Гольмиевый YAG (Ho: YAG) лазер | 2,1 мкм | Лазерный диод | Абляция тканей, удаление камней в почках , стоматология . |
Хром ZnSe (Cr: ZnSe) лазер | 2,2 - 2,8 мкм | Другой лазер (волокно Tm) | Лазерный радар MWIR, противодействие ракетам с тепловым наведением и т. Д. |
Церий -легированной лития стронций (или кальций ) алюминий фтористый (С: LiSAF, С: LiCAF) | ~ 280 до 316 нм | Счетверенное увеличение частоты Nd: YAG-лазера с накачкой, накачкой эксимерного лазера, накачки лазера на парах меди . | Дистанционное зондирование атмосферы, лидары , оптические исследования. |
Твердотельный лазер на фосфатном стекле, легированном прометием-147 ( 147 Pm +3 : Glass) | 933 нм, 1098 нм | ?? | Лазерный материал радиоактивен. После того, как продемонстрировано в использовании в ЛЛНЛЕ в 1987 году, при комнатной температуре 4 уровня лазерной генерации в 147 мкм , легированной в свинцово - индии - фосфат стекла Эталона . |
Хром -легированного хризоберилл ( александрит ) лазер | Обычно настраивается в диапазоне от 700 до 820 нм. | Фонарь, лазерный диод, ртутная дуга (для работы в непрерывном режиме) | Дерматологические применения, лидары , лазерная обработка. |
Эрбия легированных ионами и эрбия - иттербия codoped стеклянные лазеры | 1,53-1,56 мкм | Лазерный диод | Они изготавливаются в форме стержня, пластины / чипа и оптического волокна. Волокна, легированные эрбием, обычно используются в качестве оптических усилителей в телекоммуникациях . |
Трехвалентного уран -легированного фторид кальция (U: CaF 2 ) твердотельный лазер | 2,5 мкм | Фонарик | Первый четырехуровневый твердотельный лазер (ноябрь 1960 г.), разработанный Питером Сорокиным и Миреком Стивенсоном в исследовательских лабораториях IBM , второй лазер, изобретенный в целом (после рубинового лазера Маймана), охлаждаемый жидким гелием , сегодня не используется. [1] |
Двухвалентных самария -легированного фторид кальция (Sm: CaF 2 ) лазер | 708,5 нм | Фонарик | Также был изобретен Питером Сорокиным и Миреком Стивенсоном в исследовательских лабораториях IBM в начале 1961 года. Охлажденный жидким гелием , сегодня не используется. [2] |
F-центр лазер | 2,3-3,3 мкм | Ионный лазер | Спектроскопия |
Полупроводниковые лазеры [ править ]
Усиление лазера среднее и тип | Рабочая длина волны (а) | Источник насоса | Приложения и заметки |
---|---|---|---|
Полупроводниковый лазерный диод (общая информация) | 0,4-20 мкм, в зависимости от материала активной области. | Электрический ток | Телекоммуникации , голография , печать , оружие, механическая обработка, сварка, источники накачки для других лазеров, фары дальнего света для автомобилей . [9] |
GaN | 0,4 мкм | Оптические диски . 405 нм используется при чтении / записи дисков Blu-ray . | |
InGaN | 0,4 - 0,5 мкм | Домашний проектор , основной источник света для некоторых недавних небольших проекторов | |
AlGaInP , AlGaAs | 0,63-0,9 мкм | Оптические диски , лазерные указки , передача данных. Компакт-диск с длиной волны 780 нм , DVD- плеер с длиной волны 650 нм и лазерный DVD- плеер с длиной волны 635 нм для Authoring Recorder - самые распространенные типы лазеров в мире. Накачка твердотельных лазеров, мехобработка, медицина. | |
InGaAsP | 1,0-2,1 мкм | Телекоммуникации , накачка твердотельных лазеров, мехобработка, медицина .. | |
свинцовая соль | 3-20 мкм | ||
Лазер с поверхностным излучением с вертикальным резонатором (VCSEL) | 850–1500 нм, в зависимости от материала | Телекоммуникации | |
Квантовый каскадный лазер | Средне- инфракрасного до дальнего инфракрасного. | Исследования. Будущие приложения могут включать радар для предотвращения столкновений, управление производственными процессами и медицинскую диагностику, такую как анализаторы дыхания. | |
Гибридный кремниевый лазер | Средний инфракрасный | Недорогая кремниевая интегрированная оптическая связь |
Другие типы лазеров [ править ]
Усиление лазера среднее и тип | Рабочая длина волны (а) | Источник насоса | Приложения и заметки |
---|---|---|---|
Лазер на свободных электронах | Широкий диапазон длин волн (от 0,1 нм до нескольких мм); одиночный лазер на свободных электронах можно настраивать в диапазоне длин волн | Релятивистский электронный пучок | Атмосферные исследования, материаловедение , медицинские приложения. |
Газодинамический лазер | Несколько линий около 10,5 мкм; другие частоты возможны с другими газовыми смесями | Инверсия населенности спиновых состояний в молекулах углекислого газа, вызванная сверхзвуковым адиабатическим расширением смеси азота и углекислого газа | Военное применение; может работать в режиме CW при оптической мощности в несколько мегаватт. Обрабатывающая и тяжелая промышленность. |
« Никель -подобного» самарий лазер [10] | Рентгеновские лучи на длине волны 7,3 нм | Генерация в сверхгорячей самариевой плазме, образованной двойными импульсами тераваттной мощности излучения. | Рентгеновский лазер с длиной волны менее 10 нм, возможные применения в микроскопии высокого разрешения и голографии . |
Рамановский лазер , использует неупругое вынужденное комбинационное рассеяние в нелинейной среде, в основном в волокне, для усиления. | 1-2 мкм для оптоволоконной версии | Другой лазер, в основном , Yb -стекла волоконных лазеров | Полное покрытие длины волны 1-2 мкм; распределенное усиление оптического сигнала для телекоммуникаций ; генерация и усиление оптических солитонов |
Лазер с ядерной накачкой | См газовые лазеры , мягкий рентген | Ядерное деление : реактор , ядерная бомба | Исследования, оружейная программа. |
Гамма-лазер | Гамма лучи | Неизвестный | Гипотетический |
Гравитационный лазер | Очень длинные гравитационные волны | Неизвестный | Гипотетический |
См. Также [ править ]
- Лазерная конструкция
- Список лазерных статей
Заметки [ править ]
- ^ Вебер, Марвин Дж. (1999). Справочник по длинам волн лазеров . CRC Press . ISBN 978-0-8493-3508-2.
- ^ Костела, А .; и другие. (2009). «Медицинское применение лазеров на красителях». В Дуарте, Ф.Дж. (ред.). Настраиваемые лазерные приложения (2-е изд.). CRC Press .
- ^ а б Сторри-Ломбардия, MC; и другие. (2001). «Ионные лазеры с полым катодом для спектроскопии комбинационного рассеяния света в глубоком ультрафиолетовом диапазоне и флуоресцентной визуализации». Обзор научных инструментов . 72 (12): 4452. Bibcode : 2001RScI ... 72.4452S . CiteSeerX 10.1.1.527.8836 . DOI : 10.1063 / 1.1369627 .
- ^ Beegle, L .; Bhartia, R .; Белый, М .; DeFlores, L .; Abbey, W .; Ву, Йен-Хун; Cameron, B .; Мур, Дж .; Фрис, М. (01.03.2015). «SHERLOC: Сканирование жилых помещений с помощью комбинационного рассеяния света и люминесценции на предмет органических и химических веществ». 2015 IEEE Aerospace Conference : 1–11. DOI : 10.1109 / AERO.2015.7119105 . ISBN 978-1-4799-5379-0. S2CID 28838479 .
- Рианна Овертон, Гейл (11 августа 2014 г.). «Лазер NeCu глубокого ультрафиолета Photon Systems для работы в рамановском флуоресцентном инструменте Mars 2020» . www.laserfocusworld.com . Проверено 17 марта 2020 .
- Перейти ↑ Goldman, L. (1990). «Лазеры на красителях в медицине». In Duarte, FJ; Хиллман, LW (ред.). Принципы лазера на красителях . Академическая пресса. ISBN 978-0-12-222700-4.
- ^ Ш. Д. Пайзиева; С.А. Бахрамов; А.К. Касимов (2011). «Преобразование концентрированного солнечного света в лазерное излучение на малых параболических концентраторах». Журнал возобновляемой и устойчивой энергетики . 3 (5): 053102. DOI : 10,1063 / 1,3643267 .
- ^ М. Tokurakawa; К. Такаичи; А. Сиракава; К. Уэда; Х. Яги; Т. Янагитани; Каминский А.А. (2007). " Керамический лазер на Yb 3+ : Y 2 O 3 с диодной накачкой 188 фс с синхронизацией мод ". Письма по прикладной физике . 90 (7): 071101. Bibcode : 2007ApPhL..90g1101T . DOI : 10.1063 / 1.2476385 .
- ↑ BMW и Audi представят лазерные фары в этом году , Automotive News Europe, 7 января 2014 г., Дэвид Седжвик
- ^ Дж. Чжан *, А. Г. Макфи, Дж. Линь; и другие. (16 мая 1997 г.). «Насыщенный лазерный луч рентгеновского излучения на 7 нанометрах» . Наука . 276 (5315): 1097–1100. DOI : 10.1126 / science.276.5315.1097 . Проверено 31 октября 2013 года .CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка )
Дальнейшие ссылки [ править ]
- Сильфваст, Уильям Т. Основы лазера , Cambridge University Press, 2004. ISBN 0-521-83345-0
- Вебер, Марвин Дж. Справочник по длинам волн лазера , CRC Press, 1999. ISBN 0-8493-3508-6