定义
在绿色光谱区域发射的激光器。
本文涉及在绿色光谱区域发射的激光器，即波长约为510-570 nm。 这种波长的激光增益介质的选择是有限的，并且可实现的性能通常不如红外光谱区域。 然而，各种绿色发射激光器属于最常用的可见光激光器。 其中一些是基于非线性频率转换，即倍频。
绿色激光器的类型
绿光激光器有许多类型，它们在输出功率、脉冲格式和成本方面有很大差异：
- 氩离子激光器基于氩等离子体（由放电制成）中的放大，是各种波长的相当强大的光源。 在 514.5 nm 的绿光下可以获得最高功率。 它可以超过20 W，但这种激光器的功率效率很差，因此多瓦绿色输出需要数十千瓦的电力，并且冷却系统具有相应的尺寸。 风冷氩激光器有较小的管，需要数百瓦才能产生数十毫瓦的功率。 光束质量可以接近衍射极限。
- 氦氖激光器最广为人知的是红色激光器，但它们也可以在543.5nm处发射几毫瓦。
- 铜蒸气激光器可以在 510.6 nm 处发射相对较高的功率。 它们基于铜蒸气中的脉冲放电并发出纳秒脉冲。
- 绿色激光二极管（或其他绿色半导体激光器）很难生产 - 甚至比蓝色激光管更难。 与其他半导体激光管相比，它们只能发射几毫瓦，寿命相对较短 [5]。 然而，最近取得了令人鼓舞的进展[10，11]。
- 基于掺铒光纤或块状晶体的掺铒上转换激光器可以发射大约 550 nm，通常具有数十毫瓦的输出功率和高光束质量。
- 掺镨激光器可以发出绿光（例如，Pr3+：YLF 在 523 nm），除了各种其他波长的光。 例如，它们可以用来自激光二极管的蓝光泵浦。
图1：来自相干公司的威尔第绿色激光照片。该装置包含一个二极管泵浦钒酸盐激光器，具有腔内倍频。该图像由相干公司友好提供。
- 有各种类型的倍频固态激光器，其中实际激光器在1μm光谱区域发射，以及倍频器（基于非线性晶体材料如LiNbO3, LBO或KTP ）将这种辐射转换为绿光。 倍频过程可以在激光器外部或谐振器内进行。 最常见的是 532 nm 的输出波长，通过将掺钕的 1064 nmNd：YAG 激光器的 1064 nm 辐射加倍获得，或Nd：YVO4激光，以及 515 nm 来自 1030 nm Yb：YAG 激光器输出的两倍。 图 1 显示了一个示例。 即使在单频操作和高光束质量下，也可以轻松获得多瓦的输出功率。 一些高功率激光器会产生数百瓦的绿光。光纤激光器也是有趣的来源，特别是当它们产生略微不同波长的能力是相关的时。 对于较小的功率，可以使用倍频微芯片激光器或激光二极管（例如用于绿色激光指示器）（有时与脉冲泵浦或半导体光放大器一起使用，以提高倍频器的功率效率）。
- 高功率光泵浦VECSEL也是非常有吸引力的激光源，用于以几瓦甚至数十瓦的输出功率进行倍频 [8]。 对于较低的功率，可以使用半导体DFB激光器。 请注意，其他类型的半导体激光器（如广域激光二极管）不太适合倍频，因为通常线宽较宽且光束质量较差。
- 有染料激光器可以在绿色光谱区域操作，具有广泛的可调性。
图2：具有腔内倍频的高功率薄盘激光器可产生 1.3 kW 的绿光，效率极佳。资料来源：马克斯·科瓦连科，斯图加特斯特拉尔维克泽格研究所。
应用
例如，绿色激光器用作激光指示器，用于激光投影显示器（作为RGB源的一部分），用于打印，干涉仪，生物仪器，医学扫描以及固态激光器（例如钛蓝宝石激光器）的泵浦。
在激光材料加工中，绿色激光器（与近红外激光器相比）可以通过更高的吸收系数带来好处，例如铜、金或硅。 这样，人们可以用更少的激光功率工作，并且加工结果在质量方面通常也明显更好。 因此，每瓦特成本大幅提高通常是合理的。
参考文献
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