紫外激光器、深紫外激光器在工�(yè)、醫(yī)�(xué)、印刷等方面有著廣泛的應(yīng)�,使用綠光作為泵浦源是目前�(chǎn)生紫外、深紫外激光最有效、最廣泛的方法�
(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�,用半�(dǎo)體激光器或其他光源泵�,直接利用稀土離子的能級躍遷而產(chǎn)生綠光激�。此種方法基于上�(zhuǎn)換效�(yīng),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(jī)制一般可以分為激�(fā)�(tài)吸收、能量轉(zhuǎn)移和光子雪崩三種過程�
(2)半導(dǎo)體激光器直接�(fā)射綠光激光半�(dǎo)體激光器是以直接帶隙半導(dǎo)體材料構(gòu)成的PN�(jié)或PIN�(jié)為工作物�(zhì)的一種小型化激光器。半�(dǎo)體激光器的激勵方式主要有三種,即電注入�、光泵式和高能電子束激勵式。按照波�
和應(yīng)用領(lǐng)�,半導(dǎo)體激光器大致可分為長波長和短波長兩種。在短波長一�(cè),由于材料制備和器件工藝方面的困難,半導(dǎo)體綠光激光器的研究�(jìn)展一直比較緩�,很長時間沒有�(dá)到實用化程度�
(3)非線性光�(xué)晶體倍頻方法這是實現(xiàn)綠光激光較常用的方�。這種方法可分為直接法和間接法。直接法就是將半�(dǎo)體激光直接輸入到波長變換元件�,倍頻后得到綠光激光輸出。這種方法特點是結(jié)�(gòu)簡單、倍頻容易,而且變換頻率�,但輸出的綠光激光線寬較�,波長�(wěn)定性差。間接法又可分為兩種:a、利用半�(dǎo)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�(xiàn)倍頻。這種方法在結(jié)�(gòu)上較為復(fù)�,但可以得到好的激光光譜和波束特�。另外這種方法還可以利用固體激光器能級壽命長的�(yōu)�,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�、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�,例如錢和氧化鎂共摻的妮酸鉀和硼酸欽憶鋁以及KTP:Cr�
全固�(tài)激光器正朝著多波長方向�(fā)�,其中LD泵浦全固�(tài)綠光激光器�(fā)展迅�,在各�(lǐng)域應(yīng)用廣��
在醫(yī)療方面的�(yīng)�
由于人眼對綠光最為敏�,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治療血管性疾�,�(shè)計制造輸出功率為3W�532nm�(diào)Q脈沖激光器用來治療中風(fēng)。脈沖綠光激光器因其功率�,所以對皮膚的作用時間相對較�,這樣激光不會對目標(biāo)組織周圍的皮膚組織產(chǎn)生非選擇性加�,從而不會導(dǎo)致熱損傷,降低了手�(shù)危險��
在彩色顯示領(lǐng)域的�(yīng)�
與其它顯示光源相�,激光顯示技�(shù)具有色域?qū)?、色純度高、顯示畫面尺寸靈活可�、無有害電磁射線輻射等獨特優(yōu)�,可用于家庭影�、數(shù)碼影�、超大屏幕投�、公眾信息大屏幕以及教學(xué)演示、虛擬現(xiàn)實模擬等眾多�(lǐng)�,成為家庭及室外未來的視頻顯示�(shè)�。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�,甚至能顯示虛擬顏�,所以大功率三基色全固態(tài)激光器作為激光彩色顯示的�(guān)鍵技�(shù),己成為當(dāng)前國際激光領(lǐng)域研究的一個重大發(fā)展方��
在激光精密加工的�(yīng)�
綠光激光由于其亮度�、聚焦光斑小、作用時間短、熱影響區(qū)�、工件不會因加工而產(chǎn)生大的形變等�(yōu)�,可以對一些硬度高、脆性大的材料�(jìn)行加�,在精密加工中顯示出它獨特的優(yōu)越�。除此之�,激光在電子工業(yè)中也得到廣泛�(yīng)�,可以用來�(diào)整微型電阻的阻�。隨著激光器性能的改善和新型激光器的出�(xiàn),激光在超大�(guī)模集成電路方面的�(yīng)用已�(jīng)成為許多其他工藝所無法取代的關(guān)鍵技�,為超大規(guī)模集成電路的�(fā)展展�(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�(yè)、醫(yī)�(xué)、印刷等方面有著廣泛的應(yīng)�,使用綠光作為泵浦源是目前�(chǎn)生紫�、深紫外激光最有效、最廣泛的方法。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�,泵浦Ti:Al2O晶體�(chǎn)生飛秒脈�。另�,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�,全固體綠光激光器還在光存儲、信息處�、激光光譜與全息、相干通訊、激光娛�、激光雷�(dá)、干涉測�、光�(xué)�(shù)�(jù)存儲、軍事工�(yè)等領(lǐng)域也有著廣泛的應(yīng)�。因�,全固體綠光激光器具有十分重要的科�(xué)研究價值和廣闊的應(yīng)用前景�
綠光在生�、工�(yè)、印�、醫(yī)�、存�、顯示和軍事等方面具有廣泛的�(yīng)�。在�(yī)�(xué)治療方面比較常用的是脈沖綠光激光器(�(yōu)點是功率高、所需的作用時間短、危險性低),在眼科手�(shù)中之所以選擇綠光是因為人眼對該譜段的光最敏感,例如比較常見的是用于治療近視的手�(shù)�;同時可用來治療前列腺、血管�、新生兒高膽紅素血癥等疾病。在光存儲方�,由于光存儲密度和光波長的二次方成反比,所以縮短波長是提高光存儲密度的有效途徑,相比之前常用紅外和近紅外波段,采用綠光作為光存儲的光源能極大提高光存儲密度。在顯示方面,目前好多激光筆都采用綠光激光器,2009年廣州生�(chǎn)的激光筆對電腦的遙控距離可以�(dá)�20m左右。在工業(yè)方面,摻鐿綠光脈沖光纖激光器峰值功率極�,可用于打�(biāo)、焊�、雕刻等�(lǐng)域。在軍事上綠光激光器可用來做激光制�(dǎo)、激光防空等�
綠光激光器的實�(xiàn)方法
對于綠光激光器來說,綠光的獲得有幾種方法:
(a)非線性效�(yīng)實現(xiàn)頻率變換:可通過對固體激光器例如Nd:YAG或者Nd:Yvo4輸出的波長為IO64Iun的激光用非線性晶體倍頻獲得532nrn的綠光輸出或者對摻Y(jié)b3+或N�+離子的光纖激光器輸出�1.0-1.2um波段的激光用非線性晶體倍頻得到綠光輸出。國外在固體綠光激光器方面的研究和�(chǎn)�(yè)化方面都相當(dāng)成熟,例如2005�,日本的T.Kojima等人獲得�400w的綠光輸�,同年中科院物理所采用折疊腔輸出了平均功率�121w的綠光。國外在綠光光纖激光器方面的發(fā)展較�,2000年英國采用摻鐿的光纖放大器用KTP晶體倍頻后獲得了6w的綠光輸�,2009年日本的Momokoaka等人采用兩塊倍頻DKDP晶體對大�(shù)值孔徑Nd:glass激光器�(jìn)行頻率變換得到了75的脈沖綠光輸�。國�(nèi)則相對緩慢一�,2004年上海光�(jī)所對摻鐿光纖激光器用PPLN晶體倍頻輸出59mw的綠��2007年天津大�(xué)的采用PPKTP晶體對輸出為lo64nln的光纖激光器倍頻得到綠光的輸出功率為0.14mw。國�(nèi)在摻欽綠光光纖激光器尚不是很成熟,所以對其�(jìn)行研究就顯得很有意義。而且相比目前�(fā)展很成熟的固體綠光激光器,光纖激光器具有效率�、散熱好、體積小、閉值低、可�(diào)�、線寬窄和結(jié)�(gòu)緊湊等優(yōu)�。偽)對輸出波長為近紅外的半導(dǎo)體激光器(倍頻或和頻I`.40]:�07年德國研制成功了Ti:Sapp址re半導(dǎo)體激光器和另一個中紅外半導(dǎo)體激光器通過BBO和頻輸出了波長為527nln的綠光[l.4刀。國�(nèi)�2001年由中科院上海技�(shù)物理研究所的紅外物理國家實驗室采用KLN晶體對Ti:Sapphire半導(dǎo)體激光器輸出�820-960nln的激光倍頻獲得�(lán)綠光的輸出。相�(a)方法,該方法的缺點是輸出激光的光束�(zhì)量較��
維庫電子�,電子知識,一查百��
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