Lista över lasertyper - List of laser types
En enorm platta av "kontinuerligt smält" bearbetat neodym -dopat laserglas för användning på National Ignition Facility .
Detta är en lista över lasertyper , deras operativa våglängder och deras applikationer . Tusentals typer av laser är kända, men de flesta av dem används endast för specialiserad forskning.
Översikt
Våglängder för kommersiellt tillgängliga lasrar. Lasertyper med distinkta laserlinjer visas ovanför våglängdsfältet, medan nedan visas lasrar som kan avge i ett våglängdsområde. Linjernas och staplarnas höjd ger en indikation på den maximala effekten/pulsenergin som är kommersiellt tillgänglig, medan färgen kodar typen av lasermaterial (se figurbeskrivningen för detaljer). De flesta data kommer från Webers bok Handbook of laser våglängder , med nyare data i synnerhet för halvledarlasrarna.
Gaslasrar
| Laser gain medium och typ | Drift våglängd (er) | Pumpkälla | Ansökningar och anteckningar |
|---|---|---|---|
| Helium -neonlaser | 632,8 nm (543,5 nm, 593,9 nm, 611,8 nm, 1,1523 μm, 1,52 μm , 3,3913 μm) | Elektrisk urladdning | Interferometri , holografi , spektroskopi , streckkodsskanning , inriktning, optiska demonstrationer. |
| Argonlaser | 454,6 nm, 488,0 nm, 514,5 nm (351 nm, 363,8, 457,9 nm, 465,8 nm, 476,5 nm, 472,7 nm, 528,7 nm, även frekvensen fördubblades för att ge 244 nm, 257 nm) | Elektrisk urladdning | Retinal fototerapi (för diabetes ), litografi , konfokalmikroskopi , spektroskopi som pumpar andra lasrar. |
| Krypton laser | 416 nm, 530,9 nm, 568,2 nm, 647,1 nm, 676,4 nm, 752,5 nm, 799,3 nm | Elektrisk urladdning | Vetenskaplig forskning, blandad med argon för att skapa "vitt ljus" lasrar, ljus visar. |
| Xenon -jonlaser | Många linjer i hela det synliga spektrumet sträcker sig in i UV och IR | Elektrisk urladdning | Vetenskaplig forskning. |
| Kväve laser | 337,1 nm | Elektrisk urladdning | Pumpning av färglasrar, mätning av luftföroreningar, vetenskaplig forskning. Kväve -lasrar kan fungera superradiant (utan resonatorhålighet). Amatörlaserkonstruktion. Se TEA -laser . |
| Koldioxidlaser | 10,6 μm, (9,4 μm) | Tvärgående (hög effekt) eller längsgående (låg effekt) elektrisk urladdning | Materialbearbetning ( laserskärning , laserstrålesvetsning etc.), kirurgi , tandlaser , militära lasrar . |
| Kolmonoxidlaser | 2,6 till 4 μm, 4,8 till 8,3 μm | Elektrisk urladdning | Materialbearbetning ( gravyr , svetsning etc.), fotoakustisk spektroskopi . |
| Excimer laser | 157 nm (F 2 ), 193,3 nm (ArF), 248 nm (KrF), 308 nm (XeCl), 351 nm (XeF) | Excimer -rekombination via elektrisk urladdning | Ultraviolett litografi för halvledartillverkning, laser kirurgi , LASIK , vetenskaplig forskning. |
Kemiska lasrar
Används som riktade energivapen .
| Laser gain medium och typ | Drift våglängd (er) | Pumpkälla | Ansökningar och anteckningar |
|---|---|---|---|
| Vätefluoridlaser | 2,7 till 2,9 μm för vätefluorid (<80% atmosfärstransmittans ) | Kemisk reaktion i en brinnande stråle av eten och kvävetrifluorid (NF 3 ) | Används i forskning för laservapen, som drivs i kontinuerligt vågläge, kan ha effekt i megawattområdet . |
| Deuteriumfluoridlaser | ~ 3800 nm (3,6 till 4,2 μm) (~ 90% atm. Transmittans ) | kemisk reaktion | Amerikanska militära laserprototyper . |
| COIL ( kemiskt syre - jodlaser ) | 1.315 μm (<70% atmosfärstransmittans ) | Kemisk reaktion i en stråle av singlett delta -syre och jod | Militära lasrar , vetenskaplig och materialforskning. Kan fungera i kontinuerligt vågläge, med effekt i megawattområdet. |
| Agil ( all gasfasjodlaser ) | 1.315 μm (<70% atmosfärstransmittans ) | Kemisk reaktion av kloratomer med gasformig hydrazoesyra , vilket resulterar i upphetsade molekyler av kväveklorid , som sedan överför sin energi till jodatomerna. | Vetenskapligt, vapen, rymd. |
Färglasrar
| Laser gain medium och typ | Drift våglängd (er) | Pumpkälla | Ansökningar och anteckningar |
|---|---|---|---|
| Färglasrar | 390-435 nm ( stilben ), 460-515 nm ( kumarin 102), 570-640 nm ( rodamin 6G), många andra | Annan laser, blixtlampa | Forskning, lasermedicin , spektroskopi , borttagning av födelsemärken , isotopseparation . Stämningsområdet för lasern beror på vilket färgämne som används. |
Metallånga lasrar
| Laser gain medium och typ | Drift våglängd (er) | Pumpkälla | Ansökningar och anteckningar |
|---|---|---|---|
| Helium - kadmium (HeCd) metallånglaser | 325 nm, 441,563 nm | Elektrisk urladdning i metallånga blandat med helium buffertgas. | Utskrift och typning av applikationer, fluorescens -excitationsundersökning (dvs. i amerikansk pappersvalututskrift), vetenskaplig forskning. |
| Helium - kvicksilver (HeHg) metallånglaser | 567 nm, 615 nm | (Sällsynt) Vetenskaplig forskning, amatörlaserkonstruktion. | |
| Helium - selen (essa) metallånglaser | upp till 24 våglängder mellan rött och UV | (Sällsynt) Vetenskaplig forskning, amatörlaserkonstruktion. | |
| Helium - silver (HEAG) metallånglaser | 224,3 nm | Vetenskaplig forskning | |
| Strontium ånglaser | 430,5 nm | Vetenskaplig forskning | |
| Neon - koppar (NeCu) metallånglaser | 248,6 nm | Elektrisk urladdning i metallånga blandas med neon buffertgas. | Vetenskaplig forskning: Raman och fluorescensspektroskopi |
| Kopparånga laser | 510,6 nm, 578,2 nm | Elektrisk urladdning | Dermatologiska användningsområden, höghastighetsfotografering, pump för färglasrar. |
| Guld ångelaser | 627 nm | (Sällsynt) Dermatologiska användningsområden, fotodynamisk terapi . | |
| Mangan (Mn / MnCla 2 ) ångelaser | 534,1 nm | Pulsad elektrisk urladdning |
Solid-state lasrar
| Laser gain medium och typ | Drift våglängd (er) | Pumpkälla | Ansökningar och anteckningar |
|---|---|---|---|
| Rubinlaser | 694,3 nm | Ficklampa | Holografi , borttagning av tatueringar . Den första lasern, uppfunnen av Theodore Maiman i maj 1960. |
| Nd: YAG -laser | 1,064 μm, (1,32 μm) | Ficklampa, laserdiod | Materialbearbetning, avståndsmätning , lasermålsbeteckning, kirurgi, tatueringsborttagning , hårborttagning, forskning, pumpning av andra lasrar (kombinerat med frekvensfördubbling för att producera en grön 532 nm stråle). En av de vanligaste högeffektslasrarna. Vanligtvis pulserad (ner till bråkdelar av en nanosekund ), tandlaser |
| Nd: Cr: YAG -laser | 1,064 μm, (1,32 μm) | solstrålning | Experimentell produktion av nanopulver. |
| Er: YAG -laser | 2,94 μm | Ficklampa, laserdiod | Periodontal skalning, tandlaser , hudytor |
| Neodym YLF ( Nd: YLF ) solid-state laser | 1,047 och 1,053 μm | Ficklampa, laserdiod | Används mest för pulserande pumpning av vissa typer av pulserade Ti: safirlasrar , kombinerat med frekvensfördubbling . |
| Neodym -dopad yttriumortovanadat ( Nd: YVO 4 ) laser | 1,064 μm | laserdiod | Används mest för kontinuerlig pumpning av läslåsta Ti: safir- eller färglasrar, i kombination med frekvensfördubbling . Används även pulserad för märkning och mikromaskinering. En fördubblad frekvens: YVO 4 -laser är också det normala sättet att göra en grön laserpekare . |
| Neodym-dopat yttriumkalciumoxoborat Nd : Y Ca 4 O ( B O 3 ) 3 eller helt enkelt Nd: YCOB | ~ 1.060 μm (~ 530 nm vid andra övertoner) | laserdiod | Nd: YCOB är ett så kallat "självfrekvensfördubblande" eller SFD-lasermaterial som både kan lasas och som har olinjära egenskaper som är lämpliga för andra harmoniska generationer . Sådana material har potential att förenkla utformningen av gröna lasrar med hög ljusstyrka. |
| Neodymglas (Nd: Glas) laser | ~ 1.062 μm ( silikatglas ), ~ 1.054 μm ( fosfatglas ) | Ficklampa, laserdiod | Används i extremt hög effekt ( terawatt skala), hög energi ( megajoule ) flera strålsystem för tröghetsfusion . Nd: Glaslasrar tredubblas vanligtvis till den tredje övertonen vid 351 nm i laserfusionsenheter. |
| Titan safir ( Ti: safir ) laser | 650-1100 nm | Annan laser | Spektroskopi, LIDAR , forskning. Detta material används ofta i mycket avstämbara läge-låsta infraröda lasrar för att producera ultrakortpulser och i förstärkarlasrar för att producera ultrakort och ultraintensiva pulser. |
| Thulium YAG (Tm: YAG) laser | 2,0 μm | Laserdiod | LIDAR . |
| Ytterbium YAG (Yb: YAG) laser | 1,03 μm | Laserdiod, blixtlampa | Laserkylning , materialbearbetning, ultrakortpulsforskning, multiphotonmikroskopi, LIDAR . |
| Ytterbium : 2 O 3 (glas eller keramik) laser | 1,03 μm | Laserdiod | Ultrakortpulsforskning, |
| Ytterbium -dopad glaslaser (stång, platta/chip och fiber) | 1. μm | Laserdiod. | Fiberversionen kan producera flera kilowatt kontinuerlig effekt, med ~ 70-80% optisk-optisk och ~ 25% elektrisk-optisk effektivitet. Materialbearbetning: skärning, svetsning, märkning; olinjär fiberoptik: bredbandsfiber-olinearitetsbaserade källor, pump för fiber Raman-lasrar ; distribuerad Raman -förstärkningspump för telekommunikation . |
| Holmium YAG (Ho: YAG) laser | 2,1 μm | Ficklampa, laserdiod | Vävnadsablation, borttagning av njursten , tandvård . |
| Krom ZnSe (Cr: ZnSe) laser | 2,2 - 2,8 μm | Annan laser (Tm -fiber) | MWIR laserradar, motåtgärd mot värmesökande missiler etc. |
| Cerium dopad litium strontium (eller kalcium ) aluminiumfluorid (Ce: LiSAF, Ce: LiCAF) | ~ 280 till 316 nm | Frekvens fyrdubblad Nd: YAG -laserpumpad, excimerlaserpumpad , kopparånga -laserpumpad. | Fjärransluten atmosfärisk avkänning, LIDAR , optikforskning. |
| Prometium-147 -dopad fosfatglas ( 147 Pm 3 : Glas) fastatillståndslaser | 933 nm, 1098 nm | ?? | Lasermaterial är radioaktivt. Gång demonstreras i bruk på llnl i 1987, rumstemperatur 4 nivå lasring i 147 Pm dopade in i en bly- indium -fosfat glas étalon . |
| Krom -dopad chrysoberyl ( alexandrit ) laser | Normalt inställd i intervallet 700 till 820 nm | Ficklampa, laserdiod, kvicksilverbåge (för drift i CW -läge) | Dermatologiska användningsområden, LIDAR , laserbearbetning. |
| Erbium -dopad och erbium - ytterbium codoped glaslasrar | 1,53-1,56 μm | Laserdiod | Dessa är gjorda i form av stav, platta/chip och optisk fiber. Erbiumdopade fibrer används vanligtvis som optiska förstärkare för telekommunikation . |
| Trivalent uran -dopat kalciumfluorid (U: CaF 2 ) solid -state laser | 2,5 μm | Ficklampa | Första 4-nivå solid state-lasern (november 1960) utvecklad av Peter Sorokin och Mirek Stevenson vid IBMs forskningslaboratorier, den andra lasern uppfanns totalt (efter Maimans rubinlaser), flytande heliumkyld , oanvänd idag. [1] |
| Divalent samarium -dopad kalciumfluorid (Sm: CaF 2 ) laser | 708,5 nm | Ficklampa | Uppfunnet också av Peter Sorokin och Mirek Stevenson vid IBMs forskningslaboratorier, tidigt 1961. Flytande heliumkyld , oanvänd idag. [2] |
| F-center laser | 2,3-3,3 μm | Jonlaser | Spektroskopi |
Halvledarlasrar
| Laser gain medium och typ | Drift våglängd (er) | Pumpkälla | Ansökningar och anteckningar |
|---|---|---|---|
| Halvledarlaserdiod (allmän information) | 0,4-20 μm, beroende på aktivt regionmaterial. | Elektrisk ström | Telekommunikation , holografi , tryckning , vapen, bearbetning, svetsning, pumpkällor för andra lasrar, helljusstrålkastare för bilar . |
| GaN | 0,4 μm | Optiska skivor . 405 nm används för att läsa/spela in Blu-ray-skivor . | |
| InGaN | 0,4 - 0,5 μm | Hemprojektor , primär ljuskälla för några nya små projektorer | |
| AlGaInP , AlGaAs | 0,63-0,9 μm | Optiska skivor , laserpekare , datakommunikation. 780 nm compact disc , 650 nm allmän DVD -spelare och 635 nm DVD för Authoring recorder laser är den vanligaste lasertypen i världen. Solid-state laserpumpning, bearbetning, medicinsk. | |
| InGaAsP | 1,0-2,1 μm | Telekommunikation , solid-state laserpumpning, bearbetning, medicinsk .. | |
| blysalt | 3-20 μm | ||
| Ytemitterande laser med vertikal kavitet (VCSEL) | 850–1500 nm, beroende på material | Telekommunikation | |
| Kvantkaskadlaser | Mellan- infrarött till långt-infrarött. | Forskning, framtida tillämpningar kan innefatta radar för att undvika kollisioner, industriell processstyrning och medicinsk diagnostik som andningsanalysatorer. | |
| Hybridkisellaser | Mellan- infrarött | Låg kostnad kisel integrerad optisk kommunikation |
Andra typer av lasrar
| Laser gain medium och typ | Drift våglängd (er) | Pumpkälla | Ansökningar och anteckningar |
|---|---|---|---|
| Frielektronlaser | Ett brett våglängdsområde (0,1 nm - flera mm); en enda fri elektronlaser kan vara avstämbar över ett våglängdsområde | Relativistisk elektronstråle | Atmosfärisk forskning, materialvetenskap , medicinska tillämpningar. |
| Gasdynamisk laser | Flera linjer runt 10,5 μm; andra frekvenser kan vara möjliga med olika gasblandningar | Spinntillstånd befolkningsinversion i koldioxidmolekyler orsakad av supersonisk adiabatisk expansion av blandning av kväve och koldioxid | Militära tillämpningar; kan fungera i CW -läge vid flera megawatt optisk effekt. Tillverkning och tung industri. |
| " Nickel -liknande" samarium laser | Röntgenstrålar vid 7,3 nm våglängd | Lasning i ultrahett samariumplasma som bildas av bestrålningsfluenser med dubbelpuls- terawatt- skala. | Sub-10 nm röntgenlaser, möjliga tillämpningar inom högupplöst mikroskopi och holografi . |
| Raman -laser , använder oelastisk stimulerad Ramanspridning i ett olinjärt medium, mestadels fiber, för amplifiering | 1-2 μm för fiberversion | Andra laser, mestadels Yb -glass fiberlasrar | Slutför 1-2 μm våglängdstäckning; distribuerad optisk signalförstärkning för telekommunikation ; optisk solitonsgenerering och förstärkning |
| Kärnkraftspumpad laser | Se gaslasrar , mjuk röntgen | Kärnklyvning : reaktor , atombomb | Forskning, vapenprogram. |
| Gamma-ray laser | Gamma strålar | Okänd | Hypotetisk |
| Gravity laser | Mycket långa gravitationella vågor | Okänd | Hypotetisk |
Se även
Anteckningar
Ytterligare referenser
- Silfvast, William T. Laser fundamentals , Cambridge University Press, 2004. ISBN 0-521-83345-0
- Weber, Marvin J. Handbook of laser våglängder , CRC Press, 1999. ISBN 0-8493-3508-6