Tipuri de lasere

De la Wikipedia, enciclopedia liberă.
Salt la navigare Salt la căutare

Aceasta este o listă a tipurilor de laser cunoscute până acum, cu lungimile de undă de funcționare și aplicațiile lor. Sunt cunoscute câteva mii de tipuri diferite de lasere , dar cele mai multe dintre ele sunt experimentale și nu au părăsit niciodată laboratorul.

Lungimi de undă

Imaginea de mai jos prezintă lungimile de undă ale laserelor comerciale.

Linii laser comerciale.svg
Lungimea de undă a laserelor comerciale. În partea superioară laserele care emit pe o linie spectrală, în cea inferioară cele care emit într-un interval; înălțimea indică puterea maximă

Laser cu gaz

Mediu și tip de amplificare laser Lungimea de undă de funcționare Sursa de pompare Utilizări și note
Laser cu heliu-neon 632,8 nm [1] (543,5 nm, 593,9 nm, 611,8 nm, 1,1523 µm, [1] 1,52 µm , 3,3913 µm [1] ) Descărcare electrică Interferometrie , holografie , spectroscopie , scanare coduri de bare , aliniere, demonstrații optice.
Laser cu ioni de argon 454,6 nm, 488,0 nm, 514,5 nm (351 nm, 457,9 nm, 465,8 nm, 476,5 nm, 472,7 nm, 528,7 nm) Descărcare electrică Retiniana fototerapia (pentru diabet ), litografie , microscopie confocala , pomparea altor lasere.
Laser cu ioni de cripton 416nm, 530,9nm, 568,2nm, 647,1nm, 676,4nm, 752,5nm, 799,3nm Descărcare electrică Cercetare științifică, amestecată cu argon pentru a obține lasere cu lumină albă pentru jocul luminilor.
Laser cu ioni de xenon Multe linii spectrale de la ultraviolete la infraroșu . Descărcare electrică Cercetare științifică.
Laser cu azot 337,1 nm Descărcare electrică Pomparea laserelor colorante organice, măsurarea poluării mediului, cercetări științifice. Laserele cu azot pot funcționa în super-radianță (adică fără o cavitate rezonantă). Construcția de lasere amatoare. Vezi TEA cu laser
Laser cu dioxid de carbon 10,6 µm, (9,4 µm) Descărcare electrică transversală (putere mare) sau longitudinală (putere redusă) Prelucrarea materialelor (tăiere, sudare etc.). Chirurgie .
Laser cu monoxid de carbon de la 2,6 la 4 µm, de la 4,8 la 8,3 µm Descărcare electrică Prelucrarea materialelor ( gravare , sudură etc.), spectroscopie fotoacustică .
Laser cu excimer 193 nm (ArF), 248 nm (KrF), 308 nm (XeCl), 353 nm (XeF) Recombinarea excimerului cu o descărcare electrică Litografie cu ultraviolete pentru fabricarea circuitelor integrate , chirurgie cu laser, LASIK .

Lasere chimice

Folosit ca arme cu energie dirijată.

Mediu și tip de amplificare laser Lungimea de undă de funcționare Sursa de pompare Utilizări și note
Laser cu fluorură de hidrogen 2,7 până la 2,9 µm pentru fluorură de hidrogen ( transmisie atmosferică <80%) Reacție chimică într-un flux de ardere de etilenă și trifluorură de azot (NF 3 ) Utilizat în cercetarea armelor cu laser de către Ministerul Apărării al Statelor Unite , acesta funcționează în val continuu și poate atinge puteri de ordinul megawaților .
Laser cu fluorură de deuteriu ~ 3800 nm (3,6-4,2 µm) (~ 90% transmitanță atmosferică ) reactie chimica MIRACL , Bullet Energy Impulsive & Laser Tactical High Energy
COIL ( Oxigen chimic - Laser cu iod ) 1,315 µm ( transmisie atmosferică <70%) Reacție chimică într-un flux de oxigen singlet și iod Armament cu laser, cercetare științifică și a materialelor, lasere utilizate în laserul aerian al Statelor Unite . Funcționează în undă continuă și poate avea puteri de ordinul megawaților .

Laser colorant organic

Mediu și tip de amplificare laser Lungimea de undă de funcționare Sursa de pompare Utilizări și note
Vopsea laser 390-435 nm ( stilbene ), 460-515 nm ( cumarina 102), 570-640 nm ( rodamina 6G) și multe altele Alte lasere, lămpi stroboscopice Cercetare, spectroscopie , îndepărtarea semnelor de naștere, separarea izotopilor . Gama de reglare laser variază în funcție de colorantul folosit.

Laser cu vapori de metal

Mediu și tip de amplificare laser Lungimea de undă de funcționare Sursa de pompare Utilizări și note
Heliu - laser cu vapori de cadmiu (HeCd) 441.563 nm, 325 nm [2] Descărcare electrică în vapori metalici amestecați cu heliu ca gaz de umplere. Tipărire și fotocompunere, teste de excitație fluorescentă , Cercetare științifică.
Heliu - laser cu vapori de mercur (HeHg) 567 nm, 615 nm Rar; cercetare științifică, construcție de lasere amatori.
Laser cu heliu - vapori de seleniu (HeSe) până la 24 de lungimi de undă diferite între infraroșu și ultraviolet Rar; cercetare științifică, construcție de lasere amatori.
Laser cu vapori de cupru 510,6 nm, 578,2 nm Descărcare electrică Dermatologie, fotografie de mare viteză, pompare cu coloranți organici cu laser.
Laser cu vapori de aur 627 nm Rare, dermatologie și terapie fotodinamică .

Laser cu stare solidă

Pictogramă lupă mgx2.svg Același subiect în detaliu: Lasere cu stare solidă .
Mediu și tip de amplificare laser Lungimea de undă de funcționare Sursa de pompare Utilizări și note
Laser cu rubin 694,3 nm Lampă stroboscopică Holografie , îndepărtarea tatuajelor. Primul tip de laser cu lumină vizibilă inventat (Maia 1960 ).
Laser Nd: YAG 1,064 µm, (1,32 µm) Lampă stroboscopică, diodă laser Prelucrarea materialelor, măsurarea distanței, indicatori cu laser, chirurgie, fizioterapie, cercetare, pomparea altor lasere (combinate cu dublatoare de frecvență pentru a produce un fascicul verde de 532nm). Unul dintre cele mai comune lasere de mare putere. De obicei, funcționează în impulsuri (scurt până la fracțiuni de nanosecundă ).
Laser Er: YAG 2,94 µm Lampă stroboscopică, diodă laser Scară parodontală, stomatologie .
Laser Nd: YLF 1,047 și 1,053 um Lampă stroboscopică, diodă laser Utilizat în general pentru pomparea impulsurilor a anumitor tipuri de lasere cu safir: combinate cu dublatori de frecvență .
Laser Nd: YVO 4 1.064 um diodă laser Utilizat în general pentru pomparea continuă a laserelor de ti: safir sau colorant în modul de blocare , în combinație cu dublatori de frecvență . De asemenea, utilizat în impulsuri pentru marcare și micromecanizare mecanică.
Laser Nd: YCOB ( Nd : Y Ca 4 O ( B O 3 ) 3 ) ~ 1.060 µm (~ 530 nm la a doua armonică) diodă laser Nd: YCOB este așa-numitul „material laser cu frecvență de auto-dublare” sau material SFD, care pe lângă faptul că este capabil de amplificare cu laser are și caracteristici optice neliniare care îl fac capabil să funcționeze în a doua armonică. Aceste materiale fac posibilă simplificarea proiectării laserelor verzi cu strălucire ridicată.
Laser din sticlă de neodim (Nd: sticlă) ~ 1,062 µm (sticle cu silicat), ~ 1,054 µm (sticle cu fosfat) Lampă stroboscopică, diodă laser Folosit pentru puteri și energii extrem de mari (de ordinul terawattului și megajoulelor ), în sisteme cu fascicule multiple pentru fuziunea de confinare inerțială . Având în vedere puterile implicate, laserele de sticlă Nd: sunt optic neliniare și sunt utilizate pentru a-și tripla propria frecvență de lucru: în general, acestea funcționează în a treia armonică la 351 nm.
Laser cu safir din titan (Ti: safir) 650-1100 nm Alte lasere spectroscopie, lidar , cercetare. Acest laser este adesea utilizat în lasere cu infraroșu foarte reglabile în modelare pentru a produce impulsuri ultra-scurte și în amplificatoare laser pentru a produce impulsuri ultra-scurte și ultra-puternice.
Laser Tm: YAG (Tm: YAG) 2,0 um diodă laser Lidar .
Laser Ytterbium: YAG (Yb: YAG) 1,03 µm Diodă laser, lampă stroboscopică Răcire optică , procesarea materialelor, cercetarea pulsului ultra-scurt, microscopie multiphoton, Lidar .
Laser din sticlă dopată cu yterter (bețișoare, trombocite, fibre)) 1. um diodă laser. Versiunea cu fibre este capabilă să producă mai mulți kilowați de putere continuă, având o eficiență optică-optică de 70-80% și o eficiență electrică-optică de 25%. Prelucrarea materialelor: tăiere, sudare, marcare; fibre optice neliniare: surse de fibre de bandă largă bazate pe neliniaritate, pompare cu laser Raman pe fibră; Pompă Raman pentru amplificare distribuită pentru telecomunicații .
Laser cu Holmiu: YAG (Ho: YAG) 2,1 um diodă laser Ablația țesuturilor, îndepărtarea pietrelor la rinichi , stomatologie .
Laser Ce: LiSAF, Ce: LiCAF ( fluorură de litiu , stronțiu (sau calciu ) și aluminiu dopat cu ceriu ) ~ 280 până la 316 nm Pomparea cu lasere Nd: YAG cu frecvență cvadruplată, lasere cu excimer , lasere cu vapori de cupru . Senzori atmosferici la distanță, Lidar , cercetare optică.
Laser cu stare solidă din sticlă fosfat dopat Promethium 147 ( 147 Pm +3 : Sticlă) 933 nm, 1098 nm ?? Acest material laser este radioactiv. După demonstrarea funcționării sale la LLNL în 1987 , datorită degradării prometiului 147, mediul de amplificare laser a fost transformat într-un etalon compus din sticlă fosfat dopată cu plumb și indiu .
Laser cu crizoberil dopat cu crom ( alexandrit ) În general reglat în intervalul 700 - 820 nm Lampă stroboscopică, diodă laser, arc de mercur (pentru funcționarea continuă a undelor) Dermatologie , lidar , prelucrare cu laser.
Laser de sticlă dopat cu erbiu și erbiu - iterbiu 1,53-1,56 um diodă laser Aceste pahare sunt fabricate în tije, plăci și fibre. Fibrele optice dopate cu erbiu sunt utilizate în mod obișnuit ca amplificatoare optice de telecomunicații .
Trivalent uraniu (U: CaF2) dopat cu calciu fluorură cu laser solid-state 2,5 um Lampă stroboscopică A fost primul laser în stare solidă pe patru niveluri (noiembrie 1960) dezvoltat de Peter Sorokin și Mirek Stevenson în laboratoarele IBM și al doilea laser inventat vreodată (după laserul rubin al lui Maiman), răcit cu heliu lichid. Astăzi nu se mai folosește.

[1] [ conexiune întreruptă ]

Laser cu fluorură de calciu dopat cu samariu divalent (Sm: CaF 2 ) 708,5 nm Lampă stroboscopică De asemenea, acest lucru a fost inventat de Peter Sorokin și Mirek Stevenson în laboratoarele IBM , la începutul anului 1961. Acest lucru a fost răcit cu heliu lichid și nu mai este folosit astăzi.

[2] [ conexiune întreruptă ]

Laser central F. 2,3-3,3 um Laser cu ioni Spectroscopie

Lasere semiconductoare

Mediu și tip de amplificare laser Lungimea de undă de funcționare Sursa de pompare Utilizări și note
Diodă laser semiconductoare (informații generale) 0,4-20 µm, în funcție de materialul regiunii active. Curent electric Telecomunicații , holografie , imprimare laser , armament, utilaje, sudură, surse de pompare pentru alte lasere.
GaN 0,4 um Discuri optice
AlGaAs 0,63-0,9 um Discuri optice, indicatoare laser , comunicații de date. Lasere de 780nm pentru CD playere sunt cel mai comun tip de laser din lume. Pomparea altor lasere în stare solidă, procesare industrială, aplicații medicale.
InGaAsP 1,0-2,1 um Telecomunicații , pomparea altor lasere în stare solidă, procesare industrială, aplicații medicale.
săruri de plumb 3-20 um
Laser cu emisie de suprafață a cavității verticale (VCSEL) 850 - 1500 nm, în funcție de material Telecomunicații
Laser cu cascadă cuantică Infraroșu mijlociu până la distanță. Cercetarea, aplicațiile viitoare includ radar de coliziune, controlul proceselor industriale și instrumente de diagnostic medical, cum ar fi analizatoare de respirație.
Lasere hibride de siliciu În infraroșu mijlociu Cercetare

Alte tipuri de lasere

Mediu și tip de amplificare laser Lungimea de undă de funcționare Sursa de pompare Utilizări și note
Laser cu electroni gratuit O gamă largă de lungimi de undă (de la aproximativ 100 nm la mulți milimetri); lasere electronice libere sunt reglabile pe mai multe lungimi de undă diferite. Fascicul relativist de electroni Cercetare atmosferică , știința materialelor , aplicații de cercetare în medicina moleculară.
Samarium " nichel-ca " laser Raze X la 7,3 nm Puls dublu laser de ordinul terawattului într-o plasmă ultra-fierbinte de samariu , creat de un laser Nd: Glass foarte mare în laboratoarele Ruterford Appleton. Prima demonstrație a funcționării eficiente saturate a unui laser cu raze X cu frecvență sub 10 nm; posibile aplicații în microscopie și holografie de înaltă rezoluție. Funcționarea este aproape de "fereastra de apă" de 2,2-4,4 nm, unde ar fi posibil să se observe structura ADN-ului și acțiunea virușilor și medicamentelor din celule.
Laser Raman , utilizează împrăștierea Raman inelastică stimulată într-un mediu neliniar, de obicei fibre optice, pentru amplificare 1-2 µm pentru diferite versiuni de fibre Alte lasere, în special lasere Yb - fibre optice de sticlă Acoperire completă a gamei de 1-2 µm; Amplificare optică distribuită a semnalelor pentru telecomunicații ; generarea și amplificarea solitonilor .
Laser pompat atomic Vezi laserele pe gaz Fisiune nucleara Cercetare

Notă

Fizică Portalul fizicii : accesați intrările Wikipedia care se ocupă cu fizica