黄色和橙色激光器 Yellow and orange lasers

2022-11-03 10:23:59 浏览:254

定义

发射黄色或橙色光的激光。

本文讨论了在黄色到橙色光谱区域发射的激光源,即波长约为 570-625 nm。 该光谱区域相对难以进入,至少在需要高输出功率、光束质量和功率效率时是这样。 然而,存在各种类型的黄色和橙色激光源:

  • 基于 InGaP 的激光二极管可能会发出橙色光,例如大约 610 nm [1]。 波长越短,越难获得良好的功率效率和较长的寿命。
  • 镨/掺镱上转换激光器,例如基于氟化物光纤的激光器,可以发射波长约为605nm的橙色光[2]
  • 染料激光器可以覆盖整个黄橙色光谱区域。
  • 氦氖激光器可以利用 612 nm 和 594.1 nm 处的橙色激光跃迁。
  • 铜蒸气激光器可以发射 578 nm 的黄光脉冲 [5]
  • 有各种类型的倍频激光器,其中实际激光在1.1-1.2μm光谱区域发射,倍频器将该辐射转换为橙色或黄色光。 例如,Cr4+:MgSiO4 (方镁石)激光可以覆盖这个光谱范围[3]。 还有基于GaInNAs或InGaAs量子阱的光泵浦半导体激光器(VECSEL),可以通过腔内倍频产生橙色或黄色光[7,8]
  • 一些黄色或橙色激光源基于总和频率生成。 例如,混合两个输出Nd:YVO4激光器分别在 1064 nm 和 1342 nm 处发射,产生 593.5 nm 的橙色光。 甚至还有包含这种源的激光笔,但这些相当昂贵。
  • 当用蓝色激光泵浦时,光学参量振荡器可能会发出橙色或黄色光。
  • 有拉曼激光器,通常基于拉曼活性块状晶体(例如钨酸盐晶体),它可以从绿色泵浦光[4]产生橙色或黄色光,或者使用1μm泵浦源产生波长约为1.1-1.2μm的光[6],因此随后的频率倍增或总和频率产生导致橙色或黄色光。

橙色和黄色激光源适用于例如激光导星(钠激光信标)和医疗激光治疗(例如眼科的光凝)。 橙色甚至黄色激光笔并不常见。

参考文献

[1] C. J. Nuese et al., “Orange laser emission and bright electroluminescence from In1−xGaxP vapor-grown p–n junctions”, Appl. Phys. Lett. 20, 431 (1972), doi:10.1063/1.1654004
[2] P. Xie and T. R. Gosnell, “Room-temperature upconversion fiber laser tunable in the red, orange, green, and blue spectral regions”, Opt. Lett. 20 (9), 1014 (1995), doi:10.1364/OL.20.001014
[3] A. Sennaroglu, “Broadly tunable continuous-wave orange-red source based on intracavity-doubled Cr4+:forsterite laser”, Appl. Opt. 41 (21), 4356 (2002), doi:10.1364/AO.41.004356
[4] R. P. Mildren et al., “Efficient, all-solid-state, Raman laser in the yellow, orange and red”, Opt. Express 12 (5), 785 (2004), doi:10.1364/OPEX.12.000785
[5] E. Le Guyadec et al., “A large volume copper vapor +HCl-H2 laser with a high average power”, IEEE J. Quantum Electron. 41 (6), 879 (2005), doi:10.1109/JQE.2005.846686
[6] R. P. Mildren et al., “Discretely tunable, all-solid-state laser in the green, yellow and red”, Opt. Lett. 30 (12), 1500 (2005), doi:10.1364/OL.30.001500
[7] J. Rautiainen et al., “2.7 W tunable orange-red GaInNAs semiconductor disk laser”, Opt. Express 15 (26), 18345 (2007), doi:10.1364/OE.15.018345
[8] M. Fallahi et al., “5-W yellow laser by intracavity frequency doubling of high-power vertical-external-cavity surface-emitting laser”, IEEE Photon. Technol. Lett. 20 (20), 1700 (2008), doi:10.1109/LPT.2008.2003413
[9] Z. Liu et al., “Self-frequency-doubled KTiOAsO4 Raman laser emitting at 573 nm”, Opt. Lett. 34 (14), 2183 (2009), doi:10.1364/OL.34.002183
[10] H. Zhu et al., “Yellow-light generation of 5.7 W by intracavity doubling self-Raman laser of YVO4/Nd:YVO4 composite”, Opt. Lett. 34 (18), 2763 (2009), doi:10.1364/OL.34.002763
[11] L. R. Taylor et al., “50 W CW visible laser source at 589 nm obtained via frequency doubling of three coherently combined narrow-band Raman fibre amplifiers”, Opt. Express 18 (8), 8540 (2010), doi:10.1364/OE.18.008540
[12] Z. Cong et al., “Theoretical and experimental study on the Nd:YAG/BaWO4/KTP yellow laser generating 8.3 W output power”, Opt. Express 18 (12), 12111 (2010), doi:10.1364/OE.18.012111
[13] J. Rautiainen et al., “2.5 W orange power by frequency conversion from a dual-gain quantum-dot disk laser”, Opt. Lett. 35 (12), 1935 (2010), doi:10.1364/OL.35.001935
[14] D. Pabœuf et al., “Diode-pumped Pr:BaY2F8 continuous-wave orange laser”, Opt. Lett. 36 (2), 280 (2011), doi:10.1364/OL.36.000280
[15] E. Kantola et al., “High-efficiency 20 W yellow VECSEL”, Opt. Express 22 (6), 6372 (2014), doi:10.1364/OE.22.006372
[16] B. Ernstberger et al., “Robust remote-pumping sodium laser for advanced LIDAR and guide star applications”, Proc. SPIE, 9641, 96410F (2015), doi:10.1117/12.2194874
[17] R. Bege et al., “Watt-level second-harmonic generation at 589 nm with a PPMgO:LN ridge waveguide crystal pumped by a DBR tapered diode laser”, Opt. Lett. 41 (7), 1530 (2016), doi:10.1364/OL.41.001530

激光器

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