红色激光 Red lasers

2022-10-27 14:31:18 浏览:260

定义

发出红光的激光。

本文涉及在红色光谱区域发射的激光器,即波长约为625-700 nm。以下类型的红色激光是最常见的:

  • 例如,基于GaInP或AlGaInP量子阱的红色激光二极管具有不同的输出功率水平,范围从几毫瓦(单发射器,VCSEL)到二极管条的100 W量级。典型波长为 635、650 和 670 nm。较短的波长对人眼的可见度明显更好,但更难有效生成。红色激光二极管通常用于激光指示器。
  • 各种气体激光器可以发出红光。特别是,氦氖激光器适用于632.8nm的较小功率,而氪激光器可以在647.1nm处产生高功率。
  • 基于镨掺杂(有时是镱共掺杂)ZBLAN光纤的激光器可以发射约635 nm。可实现数百毫瓦的输出功率和非常高的光束质量。可以使用蓝色激光进行泵浦,但也可以通过红外泵浦实现上变频激光。
  • 例如,红色块状激光器可以基于红宝石的激光晶体(掺铬蓝宝石,Cr3+:Al2O3 ),也在 Pr3+:YLF 和Pr3+:LiLuF4[8]。钛蓝宝石激光器主要在红外区域发射,但可以调低到大约 650 nm。
  • 有各种类型的倍频激光器,其中实际激光在1.2-1.3μm光谱区域发射,倍频器将该辐射转换为红光。例如,使用倍频 Nd:YAG 激光器可以产生 660 nm 的光,使用 Nd:YLF 可以产生 656.5 nm 的光,或者使用Nd:YVO4或 Nd:GdVO4.可以通过高光束质量获得多瓦的输出功率。
  • 一些红色激光源基于其他非线性变频设备,例如总和频率生成或参数振荡。例如,具有腔内和频率生成的OPO可以产生红光[3]
  • 有光泵浦半导体激光器(VECSEL),可以直接发射红光[5],也可以通过腔内二次谐波产生产生红光[7]。

来自波长稍长(例如 750 甚至 800 nm)的激光的光,如果足够强烈,仍然可以被视为红光。(可见光和红外光谱区域之间没有明显的界限。然而,观察这样的光线可能是危险的,因为良好能见度所需的这种强度水平会损坏视网膜。

红色激光的应用

例如,红色激光用于激光指示器,用于条形扫描仪和其他激光扫描仪,用于光学数据记录或检索(例如在DVD上),用于激光投影显示器,用于干涉仪,用于泵浦某些固态激光器(例如Cr:LiSAF或Cr:LiCAF)以及医学疗法(例如光动力疗法)。

参考文献

[1] H. B. Seereze and C. M. Harding, “100 W 671 nm visible laser diode array”, Electron. Lett. 28 (23), 2115 (1992), doi:10.1049/el:19921357
[2] B. Lu et al., “400 mW continuous-wave diffraction limited flared unstable resonator laser diode at 635 nm”, Electron. Lett. 33, 1633 (1997), doi:10.1049/el:19971115
[3] W. R. Bosenberg et al., “2.5-W, continuous-wave, 629-nm solid-state laser source”, Opt. Lett. 23 (3), 207 (1998), doi:10.1364/OL.23.000207
[4] Sun et al., “Generation of 11.5 W coherent red-light by intra-cavity frequency-doubling of a side-pumped Nd:YAG laser in a 4-cm LBO”, Opt. Commun. 241, 167 (2004), doi:10.1016/j.optcom.2004.06.063
[5] J. E. Hastie et al., “High power CW red VECSEL with linearly polarized TEM00 output”, Opt. Express 13 (1), 77 (2004), doi:10.1364/OPEX.13.000077
[6] C. Du et al., “6-W diode-end-pumped Nd:GdVO4/LBO quasi-continuous-wave red laser at 671 nm”, Opt. Express 13 (6), 2013 (2005), doi:10.1364/OPEX.13.002013
[7] A. Härkönen et al., “High power frequency doubled GaInNAs semiconductor disk laser emitting at 615 nm”, Opt. Express 15 (6), 3224 (2007), doi:10.1364/OE.15.003224
[8] A. Richter et al., “Power scaling of semiconductor laser pumped praseodymium-lasers”, Opt. Express 15 (8), 5172 (2007), doi:10.1364/OE.15.005172
[9] P. Adamiec et al., “Tapered lasers emitting at 650 nm with 1 W output power with nearly diffraction-limited beam quality”, Opt. Lett. 34 (16), 2456 (2009), doi:10.1364/OL.34.002456

激光器

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