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_{綠光激光器}

紫外激光器、深紫外激光器在軍事、工業(yè)、醫(yī)學、印刷等方面有著廣泛的應用,使用綠光作為泵浦源是目前產(chǎn)生紫外、深紫外激光最有效、***的方法。

1綠光激光的產(chǎn)生方法

(1)上轉(zhuǎn)換泵浦發(fā)射綠光激光在固體材料中摻入稀土離子,用半導體激光器或其他光源泵浦,直接利用稀土離子的能級躍遷而產(chǎn)生綠光激光。此種方法基于上轉(zhuǎn)換效應,亦即激射光波長小于泵浦光波長。稀土離子的上轉(zhuǎn)換發(fā)光機制一般可以分為激發(fā)態(tài)吸收、能量轉(zhuǎn)移和光子雪崩三種過程。

(2)半導體激光器直接發(fā)射綠光激光半導體激光器是以直接帶隙半導體材料構(gòu)成的PN結(jié)或PIN結(jié)為工作物質(zhì)的一種小型化激光器。半導體激光器的激勵方式主要有三種,即電注入式、光泵式和高能電子束激勵式。按照波長

和應用領(lǐng)域,半導體激光器大致可分為長波長和短波長兩種。在短波長一側(cè),由于材料制備和器件工藝方面的困難,半導體綠光激光器的研究進展一直比較緩慢,很長時間沒有達到實用化程度。

(3)非線性光學晶體倍頻方法這是實現(xiàn)綠光激光較常用的方法。這種方法可分為直接法和間接法。直接法就是將半導體激光直接輸入到波長變換元件上,倍頻后得到綠光激光輸出。這種方法特點是結(jié)構(gòu)簡單、倍頻容易,而且變換頻***,但輸出的綠光激光線寬較寬,波長穩(wěn)定性差。間接法又可分為兩種:a、利用半導體激光泵浦Nd3+、Er3+等稀土離子激活的固體激光器,然后再經(jīng)過波長變換元件實現(xiàn)倍頻。這種方法在結(jié)構(gòu)上較為復雜,但可以得到好的激光光譜和波束特性。另外這種方法還可以利用固體激光器能級壽命長的優(yōu)點,實現(xiàn)能量積累,從而得到高能量激光輸出。b、利用既可發(fā)射激光、又可以同時實現(xiàn)波長變換的自倍頻晶體材料實現(xiàn)激光輸出,例如錢和氧化鎂共摻的妮酸鉀和硼酸欽憶鋁以及KTP:Cr。

2綠光激光的應用

全固態(tài)激光器正朝著多波長方向發(fā)展,其中LD泵浦全固態(tài)綠光激光器發(fā)展迅猛,在各領(lǐng)域應用廣泛。

在醫(yī)療方面的應用

由于人眼對綠光最為敏感,532ITm波長的脈沖激光可用于眼科手術(shù);該脈沖綠光亦可用于***血管性疾病,設計制造輸出功率為3W的532nm調(diào)Q脈沖激光器用來***中風。脈沖綠光激光器因其功***,所以對皮膚的作用時間相對較短,這樣激光不會對目標組織周圍的皮膚組織產(chǎn)生非選擇性加熱,從而不會導致熱損傷,降低了手術(shù)危險性。

在彩色顯示領(lǐng)域的應用

與其它顯示光源相比,激光顯示技術(shù)具有色域?qū)�、色純度高、顯示畫面尺寸靈活可變、無有害電磁射線輻射等獨特優(yōu)點,可用于家庭影院、數(shù)碼影院、超大屏幕投影、公眾信息大屏幕以及教學演示、虛擬現(xiàn)實模擬等眾多領(lǐng)域,成為家庭及室外未來的視頻顯示設備。激光顯示的圖像比現(xiàn)有彩色電視色彩更豐富、顏色更鮮艷,能反映自然界的真實色彩,甚至能顯示虛擬顏色,所以大功率三基色全固態(tài)激光器作為激光彩色顯示的關(guān)鍵技術(shù),己成為當前國際激光領(lǐng)域研究的一個重大發(fā)展方向。

在激光精密加工的應用

綠光激光由于其亮度高、聚焦光斑小、作用時間短、熱影響區(qū)小、工件不會因加工而產(chǎn)生大的形變等優(yōu)點,可以對一些硬度高、脆性大的材料進行加工,在精密加工中顯示出它獨特的優(yōu)越性。除此之外,激光在電子工業(yè)中也得到廣泛應用,可以用來調(diào)整微型電阻的阻值。隨著激光器性能的改善和新型激光器的出現(xiàn),激光在超大規(guī)模集成電路方面的應用已經(jīng)成為許多其他工藝所無法取代的關(guān)鍵技藝,為超大規(guī)模集成電路的發(fā)展展現(xiàn)出令人鼓舞的前景。

作為激光泵浦源

紫外激光器、深紫外激光器在軍事、工業(yè)、醫(yī)學、印刷等方面有著廣泛的應用,使用綠光作為泵浦源是目前產(chǎn)生紫外、深紫外激光最有效、***的方法。LD泵浦的固體激光器可以作為飛秒激光器的泵浦源,如用綠光激光器作為泵浦源,泵浦Ti:Al2O晶體產(chǎn)生飛秒脈沖。另外,綠光激光器還可作為參量振LD泵浦全固體連續(xù)綠光激光器蕩器的泵浦源。除此之外,全固體綠光激光器還在光存儲、信息處理、激光光譜與全息、相干通訊、激光娛樂、激光雷達、干涉測量、光學數(shù)據(jù)存儲、軍事工業(yè)等領(lǐng)域也有著廣泛的應用。因此,全固體綠光激光器具有十分重要的科學研究價值和廣闊的應用前景。