ブルーレーザー: 分类と応用

半導体レーザーを分類するには多くの方法があります。 波長に基づいて、遠赤外線レーザー、近赤外レーザー、可視レーザー、紫外線レーザー、およびその他のカテゴリに分けることができます。 目に見える半導体レーザー (波長400〜700 nm) は重要なカテゴリの1つです。 青色の半導体レーザーは、出力波長が400〜500 nmの範囲の半導体レーザーです。

青色レーザーの分类:

(1)青色光レーザーダイオード、通常窒化ガリウム (GaN) および関連材料を使用して、波長範囲は400-480nm、出力電力は数十から数百のミリワットに達することができます。 現在、これらのレーザーはめったに商業的に使用されていませんが、その開発は非常に迅速であり、ブルーレイレーザーダイオードは引き続き性能と寿命指数を大幅に改善すると考えています。そしてより広く使用することができるようになります。

(2) ヘリウム-カドミウムレーザー (ガスレーザー) は441.6nmの青色領域で光を放射することができ、ビーム品質は非常に良好で、出力は数百ミリワットです。

(3) 高出力の光学的に励起されたVECSEL。これは、数ワットまたは数十ワットの出力電力を持つ周波数2倍のレーザー光源に非常に適しています。 ただし、レーザーダイオードの一部は適切な波長を生成できます。線幅が広いため、ビーム品質の低下は周波数の2倍には適していません。 また、一部のレーザーダイオードは、数十ミリワットの複数の周波数を取得できます。

(4) 光ファイバーまたは結晶材料のツリウムドープまたはプラセオジムドープのアップコンバージョンレーザー放射480nm光を使用し、通常は数十ミリワットの出力であり、ビーム品質は非常に良好です。

(5) 青色光または紫色光は、波長800〜1000nmのレーザー周波数倍増 (レーザー共振器) によって生成することもできます。 たとえば、946nmネオジムイットリウムアルミニウムガーネットレーザーは、周波数を2倍にすることで数ワットの出力を達成でき、そのビーム品質も非常に良好です。

(6) アルゴンプラズマレーザー増幅を使用したアルゴンイオンレーザーは、非常に良いレーザー光源です。 最大出力は514nmの绿色光を放射するときに达成されます。 レーザーの出力効率は非常に低く、大きな冷却装置を必要とする。

青色レーザーの応用:

青と紫のレーザーは、干渉計、レーザー印刷とデジタル印刷、データ記録、レーザー顕微鏡、レーザー投影ディスプレイ、フローサイトメトリー、およびスペクトル測定に使用できます。 データの記録は、ブルーレイレーザーダイオードの開発の主な推進力です。 ほとんどの場合、青と紫のレーザーの開発は、短波長レーザーの開発によって推進されてきたため、イメージングアプリケーションで非常に細かい構造の強力な集束または解像度が可能になります。

さらに、銅材料は電池、モーター、発電タービン、およびいくつかの電子部品に広く使用されており、青色半導体レーザーは銅材料の処理に大きな利点があります。 将来のアプリケーションプロセスが成熟している場合、青色レーザー加工の需要は非常に大きくなります。