什麼是雷射

 雷射（Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation LASER，或者簡稱：laser），是指通過受激輻射而產生，放大的光，即受激輻射的光放大。具備單一波長的特點，擴散角小，很高的功率輸出。產生雷射需要「激發來源」，「增益介質」，「共振結構」這三個要素。

雷射的分類有很多方式，例如按照工作狀態、工作物質的種類、輸出波長的波段、輸出雷射波長是否可以調節、雷射源的用途等特點分類

連續雷射器

按工作狀態分

•    連續雷射源

•    脈衝雷射源

•    通過改變諧振腔的Q值，把儲存在激活媒質中的能量瞬時釋放出來，以獲得一定脈衝寬度的雷射強輻射的方法。Q：品質因數，用來表示諧振腔的質量，定義為Q=(2π/T)*（諧振腔內儲存的能量/每秒損失的能量）、T為周期時間

•    電光調Q

•    聲光調Q

•    染料調Q

•    鎖模雷射,脈寬可到飛秒級別

按工作物質分

 

根據產生雷射的媒質，可以把雷射源分為液體雷射器、氣體雷射器和固體雷射器等。

氣體雷射源

介質是氣體的雷射器，此種雷射器通過放電得到激發。

•    氦氖雷射源（HeNe）：632.8 nm紅光雷射源。一般功率比較低0.5~50 mW。

•    二氧化碳雷射：10.6 μm紅外線，重要的工業雷射。
•    一氧化碳雷射：6-8 μm紅外線，只在冷卻的條件下工作。

•    氮氣雷射：337.1 nm紫外線。

•    氬離子雷射：457.9 nm、476.5 nm、488.0 nm、496.5 nm、501.7 nm、514.5 nm。

•    氦鎘雷射：442nm和325nm 雷射源。

•    氪離子雷射：350.7nm、356.4nm、476.2nm、482.5nm、520.6nm、530.9nm、586.2nm、647.1nm、676.4nm、752.5nm、799.3nm。

•    準分子雷射源：KrF（248 nm）、XeF（351-353 nm）、ArF（193 nm）、XeCl（308 nm）、F2（157 nm）。

•    金屬蒸汽雷射源：比如銅蒸汽雷射器，波長介於510.6-578.2 nm之間。由於很好的加強性，可以不用諧振鏡。

•    金屬鹵化物雷射源：比如溴化銅雷射器，波長介於510.6-578.2 nm之間。由於很好的加強性，可以不用諧振鏡。

化學激發雷射器是一種特殊的形式。激發通過媒介中的化學反應來進行。媒介是一次性的，使用後就被消耗掉了。對於高功率的條件及軍事領域是非常理想的。

固體雷射源

介質是固體的雷射源，此種工作物質通過燈、半導體雷射、其他雷射器光照泵浦得到激發。熱透鏡效應是大多數固體雷射器的一項缺陷。

•    紅寶石雷射源：世界上第一台雷射器。

•    Nd:YAG（摻釹釔鋁石榴石）：最常用的固體雷射器，工作波長一般為1064nm。

•    Nd:YVO4（摻釹釩酸釔）：低功率應用最廣泛的固體雷射源，工作波長一般為1064nm，可以通過KTP,LBO非線性晶體倍頻後產生532nm的雷射。

•    Yb:YAG（摻鐿釔鋁石榴石）：適用於高功率輸出。

•    鈦藍寶石雷射器：具有較寬的波長範圍（670nm～1200nm）

•    光纖雷射源：用摻有稀土元素的玻璃(SiO2)光纖作為增益介質。

半導體雷射源

 

半導體雷射模組

 

半導體雷射源是電驅動的二極體。在晶體的解理面端點處的反射形成光學諧振腔，通常是利用兩種不同的材料來形成共振腔，儘管有些設計是把諧振腔放在半導體晶體的外面。

半導體雷射源發射波長是從375nm到3500nm。低到中等功率雷射二極體被應用於雷射印表機和CD/DVD播放機。應用於工業切割焊接，工業雷射二極體的最高功率已經達到了10 kW (70dBm)。

染料雷射源

染料雷射使用有機染料作為增益介質。

除了上述之外,以光子晶體光纖特性而產生的寬頻白光雷射則是具備了超寬

波域雷射的特性，達到可能取代多支雷射及雷射波長可調整的目的。

參考資料:https://zh.wikipedia.org/wiki/%E6%BF%80%E5%85%89