Typy laserů

Aktuální verze stránky ještě nebyla zkontrolována zkušenými přispěvateli a může se výrazně lišit od verze recenzované 8. května 2020; kontroly vyžadují 5 úprav .

Následuje tabulka parametrů nejběžnějších laserů různých typů, provozních vlnových délek, aplikací.

Typy a typy laserů

Plynové lasery

pracovní orgán Vlnová délka Zdroj čerpadla aplikace
Héliový neonový laser 632,8 nm (543,5; 593,9; 611,8 nm, 1,1523; 1,52; 3,3913 um) elektrický výboj Interferometrie , holografie , spektroskopie , čtení čárových kódů , demonstrace optických efektů
Argonový laser 488,0; 514,5 nm, (351; 465,8; 472,7; 528,7 nm) elektrický výboj Ošetření sítnice , litografie , čerpání dalších laserů.
kryptonový laser 416; 530,9; 568,2; 647,1; 676,4; 752,5; 799,3 nm elektrický výboj Vědecký výzkum, bílé světelné lasery smíchané s argonem , laserové show.
xenonový laser Mnoho spektrálních čar v celém viditelném spektru a částečně v UV a IR oblasti. elektrický výboj Vědecký výzkum.
dusíkový laser 337,1 nm (316; 357 nm) elektrický výboj Čerpání barvivového laseru , výzkum znečištění atmosféry, vědecký výzkum, vzdělávací lasery.
Fluorovodíkový laser 2,7-2,9 µm (fluorovodík) 3,6-4,2 µm ( deuterium fluorid ) Chemická spalovací reakce ethylenu a fluoridu dusitého (NF 3 ) zahájená elektrickým výbojem (pulzní režim) Schopný pracovat v kontinuálním režimu v oblasti megawattových výkonů a v pulzním režimu v oblasti terawattových výkonů. Jeden z nejvýkonnějších laserů. laserové zbraně. Laserová termonukleární fúze (LTS).
Chemický kyslíkový a jódový laser (COIL) 1,315 um Chemická reakce v plameni singletového kyslíku a jódu Schopný nepřetržitého provozu v rozsahu megawattů. Byla vytvořena i impulzní verze. Vědecký výzkum, laserové zbraně. Zpracování materiálu. Laserová termonukleární fúze (LTS). V budoucnu: zdroj pumpy pro neodymové lasery a rentgenové laserové systémy.
Laser oxidu uhličitého ( CO 2 ) 10,6 µm, (9,6 µm) Příčný (vysoký výkon) nebo podélný (nízký výkon) elektrický výboj, chemická reakce (DF-CO 2 laser) Zpracování materiálu (řezání, svařování ), chirurgie .
Laser na bázi oxidu uhelnatého ( CO ) . 2,5-4,2 um, 4,8-8,3 um Elektrický výboj; chemická reakce Zpracování materiálu ( rytí , svařování atd.), fotoakustická spektroskopie .
excimerový laser 193 nm (ArF), 248 nm (KrF), 308 nm (XeCl), 353 nm (XeF) Rekombinace molekul excimeru v elektrickém výboji Ultrafialová litografie v polovodičovém průmyslu, laserová chirurgie, korekce zraku.

Barevné lasery

pracovní orgán Vlnová délka Zdroj čerpadla aplikace
Barevný laser 390-435 nm ( Stilben ), 460-515 nm (Cumarin 102 ), 570-640 nm ( Rhodamin 6G), ostatní Další laser, záblesková lampa. Vědecký výzkum, spektroskopie , kosmetická chirurgie , separace izotopů . Pracovní rozsah je určen typem barviva.

Kovové parní lasery

pracovní orgán Vlnová délka Zdroj čerpadla aplikace
Helium - laser na páry kovů kadmia 440 nm, 325 nm Elektrický výboj ve směsi par kovu a helia. Polygrafie , UV detektory měn, vědecký výzkum.
Helium - rtuťový kovový parní laser 567 nm, 615 nm Elektrický výboj ve směsi par kovu a helia. Archeologie , vědecký výzkum, výukové lasery.
Helium - selen metal parní laser až 24 spektrálních pásem od červené po UV Elektrický výboj ve směsi par kovu a helia. Archeologie , vědecký výzkum, výukové lasery.
Měděný parní laser 510,6 nm, 578,2 nm elektrický výboj Dermatologie , vysokorychlostní fotografie , pumpování barvivovým laserem .
Zlatý parní laser 627 nm elektrický výboj Archeologie , lékařství .

Pevné lasery

pracovní orgán Vlnová délka Zdroj čerpadla aplikace
rubínový laser 694,3 nm blesková lampa Holografie , odstranění tetování. První představený typ laseru ( 1960 ).
Neodymem dopované ytrium hliníkové lasery ( Nd:YAG ) 1,064 µm, (1,32 µm) Blesková lampa, laserová dioda Manipulace s materiálem, laserové dálkoměry , laserové označovače , chirurgie , vědecký výzkum, ostatní laserové čerpání. Jeden z nejpoužívanějších vysokovýkonných laserů. Obvykle pracuje v pulzním režimu (zlomky nanosekund). Často se používá v kombinaci se zdvojovačem frekvence a odpovídající změnou vlnové délky při 532 nm. Známé konstrukce s kvazi-kontinuálním způsobem záření.
Neodym - dopovaný ytrium - lithium fluoridový laser (Nd:YLF) 1,047 a 1,053 um Blesková lampa, laserová dioda Nejčastěji se používá pro čerpání titan-safírových laserů s využitím efektu zdvojnásobení frekvence v nelineární optice.
Yttrium-vanadičnanový laser (YVO 4 ) dopovaný neodymem (Nd:YVO) 1,064 um Laserové diody Nejčastěji se používá pro čerpání titan-safírových laserů s využitím efektu zdvojnásobení frekvence v nelineární optice.
Laser na neodymovém skle (Nd:Glass) ~1,062 µm ( silikátová skla ), ~1,054 µm ( fosfátová skla ) Blesková lampa, laserové diody Lasery ultravysokého výkonu (terawatty) a energie (megajouly). Obvykle pracují v nelineárním režimu ztrojnásobování frekvence až do 351 nm v laserových tavicích zařízeních. Laserová termonukleární fúze (LTS). Čerpání rentgenových laserů.
Titanový safírový laser 650-1100 nm Další laser Spektroskopie , laserové dálkoměry , vědecký výzkum.
Thulium - dopované ytrium - hliníkové lasery (Tm:YAG) 2,0 um Laserové diody Laserové radary
Ytterbiem dopovaný hliník - yttriové lasery (Yb:YAG) 1,03 um Blesková lampa, laserové diody Zpracování materiálů, výzkum ultrakrátkých pulzů, multifotonová mikroskopie , laserové dálkoměry .
Holmium - dopované ytrium - hliníkové lasery (Ho:YAG) 2,1 um Laserové diody Lék
Cerem dopovaný lithium - stroncium (nebo vápník ) - hliník - fluoridový laser (Ce:LiSAF, Ce:LiCAF) ~280-316 nm Frekvenční čtyřnásobný Nd:YAG laser, excimerový laser , rtuťový parní laser . Výzkum atmosféry, laserové dálkoměry , vědecký vývoj.
Chromem dopovaný alexandritový laser Nastavitelná od 700 do 820 nm Blesk, laserové diody . Pro nepřetržitý provoz - oblouková rtuťová výbojka Dermatologie , laserové dálkoměry .
Erbiem dopovaný vláknový laser 1,53-1,56 um Laserové diody Optické zesilovače v optických komunikačních linkách , zpracování kovů (řezání, svařování, gravírování), tepelné dělení skla, lékařství, kosmetologie.
Lasery na bázi fluoridu vápenatého dopovaného uranem (U:CaF 2 ) 2,5 um blesková lampa První 4-úrovňový pevnolátkový laser, druhý provozní typ laseru (po Maimanově rubínovém laseru), chlazený kapalným heliem, se dnes nikde nepoužívá.
Zinko / kadmiové chalkogenidové lasery dopované přechodnými kovy ( chróm , železo ) (TM 2+ :A II B VI , Cr 2+ :CdSe, Cr 2+ :ZnSe, Fe 2+ :ZnSe) Cr2 + 1,9-3,6 µm, Fe2 + 4-5,5 µm pro aktivní médium dopované Cr 2+ — laserová dioda, lasery z erbiových nebo thuliových vláken, pro aktivní médium dopované Fe 2+ — laser Er:YAG (2,94 µm) Pevné lasery se širokým ladícím pásmem, generování femtosekundových laserových pulsů

Polovodičové lasery

pracovní orgán Vlnová délka Zdroj čerpadla aplikace
Polovodičová laserová dioda Vlnová délka závisí na materiálu a struktuře aktivní oblasti:

v blízkosti UV, fialová, modrá - polovodičové nitridy Ga, Al;
červená, blízko IR oblasti - sloučeniny na bázi Al, Ga, As;
blízké a střední IR pásmo - sloučeniny obsahující In, P, Sb;
střední IR - daleko IR rozsah - soli olova ;
mid-IR - terahertz range - polovodičové kvantové kaskádové lasery

Elektrický proud, optické čerpání Telekomunikace , holografie , laserové značkovače , laserové tiskárny , další typy laserového čerpání AlGaAs-lasery ( hliník - arsenid - gallium ), pracující v rozsahu 780 nm, se používají v CD přehrávačích a jsou nejrozšířenější na světě.

Jiné typy laserů

pracovní orgán Vlnová délka Zdroj čerpadla aplikace
Volný elektronový laser Vlnová délka rentgenového laseru se pohybuje v rozmezí 0,085-6 nm Paprsek relativistických elektronů Výzkum atmosféry, věda o materiálech , medicína , protiraketová obrana .
Pseudo - nikl - samarium laser Rentgenové záření 7,3-15 nm Záření v superžhavém samáriovém plazmatu , produkované dvojitými pulzy neodymového skleněného laseru. [jeden] První demonstrační laser působící v oblasti tvrdého rentgenového záření. Lze použít v mikroskopech s ultravysokým rozlišením a holografii . Jeho záření spočívá v "průhledném okně" vody a umožňuje prozkoumat strukturu DNA , aktivitu virů v buňkách, účinek léků.
Barevný středový laser Vlnová délka 0,8-4 mikrony Optické (blesk, laser), elektronový paprsek Spektroskopie, lékařství.

Viz také

Poznámky

  1. Weber, Marvin J. Handbook of laser wavelengths , CRC Press, 1999. ISBN 0-8493-3508-6