Види лазерів
Лазер — це пристрій для генерування або підсилення монохроматичного світла, здатного поширюватися на великі відстані без розсіювання і створювати винятково велику густину потужності випромінювання при фокусуванні. Далі наводиться таблиця параметрів найбільш поширених лазерів різних типів, робочі довжини хвиль, області застосування.
Газові лазери
| робоче тіло | довжина хвилі | джерело накачування | застосування |
|---|---|---|---|
| Гелій-неоновий лазер | 632,8 нм (543,5 ; 593,9 ; 611,8 нм, 1,1523 ; 1,52 ; 3,3913 мкм) | Електричний розряд | Інтерферометрія, голографія, спектроскопія, зчитування штрих-кодів, демонстрація оптичних ефектів. |
| Аргоновий лазер | 488,0 ; 514,5 нм, (351; 465,8; 472,7; 528,7 нм) | Електричний розряд | Лікування сітківки ока, літографія, накачування інших лазерів. |
| Криптоновий лазер | 416; 530,9; 568,2; 647,1; 676,4; 752,5; 799,3 нм | Електричний розряд | Наукові дослідження, в суміші з аргоном лазери білого світла, лазерні шоу. |
| Ксеноновий лазер | Безліч спектральних ліній по всьому видимому спектру і частково в УФ та ІЧ областях. | Електричний розряд | Наукові дослідження. |
| Азотний лазер | 337,1 нм (316; 357 нм) | Електричний розряд | Накачування лазерів на барвниках, дослідження забруднення атмосфери, наукові дослідження, навчальні лазери. |
| Лазер на фтористому водні | 2,7-2,9 мкм (Фтористий водень) 3,6-4,2 мкм (фторид дейтерію) | Хімічна реакція горіння етилену і трьохфтористого азоту (NF3) ініціюється електричним розрядом (імпульсний режим) | Здатний працювати в постійному режимі в області мегаватних потужностей і в імпульсному режимі в області тераваттних потужностей. Один з найбільш потужних лазерів. Лазерні озброєння. Лазерний термоядерний синтез (ЛТС). |
| Хімічний лазер на кисні і йоді (COIL) | 1,315 мкм | Хімічна реакція у полум'ї синглетного кисню та йоду | Здатний працювати в постійному режимі в області мегаватних потужностей. Так само створений і імпульсний варіант. Наукові дослідження, лазерні озброєння. Обробка матеріалів. Лазерний термоядерний синтез (ЛТС). У перспективі: джерело накачування неодимових лазерів і рентгенівських лазерних систем. |
| Вуглекислотний лазер (CO2) | 10,6 мкм, (9,6 мкм) | Поперечний (великі потужності) або поздовжній (малі потужності) електричний розряд, хімічна реакція (DF- CO2 лазер) | Обробка матеріалів (різання, зварювання), хірургія. |
| Лазер на монооксиді вуглецю (CO) | 2,5-4,2 мкм, 4,8-8,3 мкм | Електричний розряд; хімічна реакція | Обробка матеріалів (гравірування, зварювання і т. д.), Фотоакустична спектроскопія. |
| Ексимерний лазер | 193 нм (ArF), 248 нм (KrF), 308 нм (XeCl), 353 нм (XeF) | Рекомбінація Ексімерних молекул при електричному розряді | Ультрафіолетова літографія в напівпровідниковій промисловості, лазерна хірургія, корекція зору. |
Лазери на барвниках
| Робоче тіло | Довжина хвилі | Джерело накачування | Застосування |
|---|---|---|---|
| Лазер на барвниках | 390-435 нм (Стильбен), 460—515 нм (Кумарин 102), 570—640 нм (Родамін 6G), інші | Інший лазер, імпульсна лампа. | Наукові дослідження, спектроскопія, косметична хірургія, поділ ізотопів. Робочий діапазон визначається типом барвника. |
Лазери на парах металів
| Робоче тіло | Довжина хвилі | Джерело накачування | Застосування |
|---|---|---|---|
| Гелій — кадмієвий лазер на парах металів | 440 нм, 325 нм | Електричний розряд в суміші парів металу і гелію. | Поліграфія, УФ детектори валюти, наукові дослідження. |
| Гелій — ртутний лазер на парах металів | 567 нм, 615 нм | Електричний розряд в суміші парів металу і гелію. | Археологія, наукові дослідження, навчальні лазери. |
| Гелій — селеновий лазер на парах металів | До 24 спектральних смуг від червоного до УФ | Електричний розряд в суміші парів металу і гелію. | Археологія, наукові дослідження, навчальні лазери. |
| Лазер на парах міді | 510,6 нм, 578,2 нм | Електричний розряд | Дерматологія, швидкісна фотографія, накачування лазерів на барвниках. |
| Лазер на парах золота | 627 нм | Електричний розряд | Археологія, медицина. |
Твердотільні лазери
| Робоче тіло | Довжина хвилі | Джерело накачування | Застосування |
|---|---|---|---|
| Рубіновий лазер | 694,3 нм | Імпульсна лампа | Голографія, видалення татуювань. Перший представлений тип лазера (1960). |
| Алюмо-ітрієві лазери з легуванням неодимом (Nd: YAG) | 1,064 мкм, (1,32 мкм) | Імпульсна лампа, лазерний діод | Обробка матеріалів, лазерні далекоміри, лазерні цілевказівники, хірургія, наукові дослідження, накачування інших лазерів. Один з найпоширеніших лазерів високої потужності. Зазвичай працює в імпульсному режимі (частки наносекунд). Нерідко використовується в поєднанні з подвоювачем частоти. Відомі конструкції з квазінепереривних режимом випромінювання. |
| Лазер на фториді ітрій-літію з легуванням неодимом (Nd: YLF) | 1,047 і 1,053 мкм | Імпульсна лампа, лазерний діод | Найбільш часто використовуються для накачування титан-сапфірових лазерів, використовуючи ефект подвоєння частоти в нелінійній оптиці. |
| Лазер на ванадат ітрію (YVO4) з легуванням неодимом (Nd: YVO) | 1,064 мкм | Лазерні діоди | Найбільш часто використовуються для накачування титан-сапфірових лазерів, використовуючи ефект подвоєння частоти в нелінійній оптиці. |
| Лазер на неодимовому склі (Nd: Glass) | ~ 1,062 мкм (Силікатні скла), ~ 1,054 мкм (Фосфатні скла) | Імпульсна лампа, Лазерні діоди | Лазери надвисокої потужності (теравати) і енергії (мегаджоуля). Зазвичай працюють в нелінійному режимі потроєння частоти до 351 нм в пристроях лазерної плавки. Лазерний термоядерний синтез (ЛТС). Накачування рентгенівських лазерів. |
| Титан-сапфіровий лазер | 650-1100 нм | Інший лазер | Спектроскопія, лазерні далекоміри, наукові дослідження. |
| Алюмо-ітрієві лазери з легуванням тулієм (Tm: YAG) | 2,0 мкм | Лазерні діоди | Лазерні радари |
| Алюмо-ітрієві лазери з легуванням ітербієм (Yb: YAG) | 1,03 мкм | Імпульсна лампа, лазерні діоди | Обробка матеріалів, дослідження надкоротких імпульсів, мультифотонна мікроскопія, лазерні далекоміри. |
| Алюмо-ітрієві лазери з легуванням гольмієм (Ho: YAG) | 2,1 мкм | Лазерні діоди | Медицина |
| Церий-легований літій-стронцій (або кальцій)-алюмо-фторидний лазер (Ce: LiSAF, Ce: LiCAF) | ~ 280—316 нм | Лазер Nd: YAG з учвертненням частоти, Ексимерний лазер, лазер на парах ртуті. | Дослідження атмосфери, лазерні далекоміри, наукові розробки. |
| Лазер на олександриті з легуванням хромом | Настроюється в діапазоні від 700 до 820 нм | Імпульсна лампа, Лазерні діоди. Для безперервного режиму — дугова ртутна лампа | Дерматологія, лазерні далекоміри. |
| Волоконний лазер з легуванням ербієм | 1,53-1,56 мкм | Лазерні діоди | Оптичні підсилювачі в волоконно-оптичних лініях зв'язку, обробка металів (різання, зварювання, гравірування), термораскаливаніе скла, медицина, косметологія. |
| Лазери на фториді кальцію, легованому ураном (U: CaF2) | 2,5 мкм | Імпульсна лампа | Перший 4-х рівневий твердотільний лазер, другий працюючий тип лазера (після рубінового лазера Меймана), охолоджувався рідким гелієм, сьогодні ніде не використовується. |
Напівпровідникові лазери
| Робоче тіло | Довжина хвилі | Джерело накачування | Застосування |
|---|---|---|---|
| Напівпровідниковий лазерний діод | Довжина хвилі залежить від матеріалу і структури активної області: ближній УФ, фіолетовий, синій — напівпровідникові нітриди Ga, Al; |
Електричний струм, оптичне накачування | Телекомунікації, голографія, лазерні цілевказівники, лазерні принтери, накачування лазерів інших типів. AlGaAs — лазери (алюміній-арсенід-галієві), що працюють в діапазоні 780 нм використовуються в програвачах компакт-диск ів і є найпоширенішими у світі. |
Інші типи лазерів
| робоче тіло | довжина хвилі | джерело накачування | застосування |
|---|---|---|---|
| Лазер на вільних електронах | Довжина хвилі рентгенівського лазера варіюється в діапазоні 0,085-6 нм. | Пучок релятивістських електронів | Дослідження атмосфери, матеріалознавство, медицина, протиракетна оборона. |
| Псевдо-нікелево-самарієвий лазер | Рентгенівське випромінювання 17,3 нм | Випромінювання в надгарячій плазмі самарію, створюване подвійними імпульсами лазера на неодимовому склі. | Перший демонстраційний лазер, що працює в області жорсткого рентгенівського випромінювання. Може застосовуватися в мікроскопах надвисокої роздільної здатності і голографії. Його випромінювання лежить у «вікні прозорості» води і дозволяє досліджувати структуру ДНК, активність вірусів в клітинах, дія ліків. |
| Лазер на центрах забарвлення | Довжина хвилі 0,8 — 4 мікрон. | Оптична (лампа спалах, лазерна) електронів | Спектроскопія, медицина. |
Посилання
This article is issued from Wikipedia. The text is licensed under Creative Commons - Attribution - Sharealike. Additional terms may apply for the media files.