グリーン光レーザー生成方法と応用

グリーン光レーザー生成方法

(1) アップコンバージョンポンプは、固体材料に希土類イオンを混合し、半導体レーザーまたは他の光源によって圧送される緑色光レーザーを放出します。 緑色光レーザーは、希土類イオンのエネルギーレベル遷移を直接利用して生成されます。 この方法は、アップコンバージョン効果に基づいています。つまり、レーザー光の波長はポンプ光の波長よりも小さいです。 希土類イオンのアップコンバージョン発光メカニズムは、励起状態の吸収、エネルギー移動、光子雪崩の3つのプロセスに分けることができます。

(2) 半導体レーザーは、緑色光レーザーを直接放出します。半導体レーザーは、直接バンドギャップ半導体材料で構成されるPN接合またはPIN接合を使用した小型レーザーです。 半導体レーザーには、3つの主な励起方法、すなわち、エレクトロインジェクションタイプ、光学ポンプタイプ、および高エネルギー電子ビーム励起タイプがあります。 波长に従って

また、応用分野では、半導体レーザーは長波長と短波長の2つに分けられます。 短波長の面では、材料準備とデバイス技術の難しさのために、半導体緑色光レーザーの研究の進歩は比較的遅いです。そしてそれは長い間実用的なレベルに達していません。

(3) 非線形光学水晶周波数倍増法。 これは、緑色光レーザーを実現する一般的な方法です。 この方法は、直接方法と間接方法に分けることができます。 直接の方法は、半導体レーザーを波長変換器に直接入力し、周波数が2倍になった後に緑色レーザー出力を取得することです。 この方法は、構造が単純で、周波数が2倍になりやすく、変換周波数が高いという特徴がありますが、出力される緑色光レーザー線幅が広く、波長安定性が低くなります。 間接法はさらに2つの種類に分けることができます。nd3やEr3などの希土類イオンによって活性化された固体レーザーは、半導体レーザーによって励起され、波長変換コンポーネントによって周波数倍増が実現されます。 この方法は構造がより複雑ですが、良好なレーザースペクトルとビーム特性を得ることができます。 さらに、この方法は、高エネルギーレーザー出力を得るために、固体レーザーの長いエネルギー寿命の利点を利用してエネルギー蓄積を実現することもできる。 B。 レーザー出力は、酸化マグネシウムを共ドープした硝酸カリウムなど、レーザーを放出し、同時に波長変換を実現できる自己倍増結晶材料を使用することで実現できます。ホウ酸アルミニウム。

全固体レーザーは多波長の方向に発展しており、その中でLDポンプ式全固体緑色レーザーは急速に発展しており、さまざまな分野で広く使用されています。

1.医療用途

人間の目は緑色の光に最も敏感であるため、532 ITMパルスレーザーを眼科手術に使用できます。 パルスグリーン光はまた、血管疾患を治療するために使用することができる。 脳卒中を治療するために、出力電力3Wの532nm Qスイッチパルスレーザーが設計および製造されました。 その高いパワーのために、パルスグリーンレーザーは、皮膚に対する作用時間が比較的短い。 このようにして、レーザーはターゲット組織の周りの皮膚組織に非選択的な加熱を生成せず、熱による損傷を引き起こしたり、手術のリスクを軽減したりしません。

2.カラーディスプレイの分野での応用

他のディスプレイ照明と比較して、カラーレーザーディスプレイ技術は、広い色域、高純度、柔軟なディスプレイ画面サイズ、有害な電磁放射および他のユニークな利点を持っています、ホームシアター、デジタルシネマ、大画面投影、広報画面、教育デモ、バーチャルリアリティシミュレーションで使用できます。 そして他の多くの分野は、屋外のビデオ表示装置のための家族そして将来の選択になります。 レーザーによって表示される画像は、自然の実際の色を反映し、仮想色を表示することさえできる既存のカラーテレビよりも豊かで明るいです。 したがって、レーザーカラーディスプレイの主要技術としての高出力3色全固体レーザーは、現在の国際レーザー分野における重要な開発の方向性となっています。

3.レーザー精密加工への応用

その高い明るさのために緑色の光レーザー、小さなスポット小さな、短いアクション時間、小さな熱の影響を受けたゾーン、ワークは、加工やその他の利点のために大きな変形を生成しません、いくつかの高硬度、材料の脆性のために処理することができます、精密加工でそのユニークな利点を示しています。 さらに、レーザーはエレクトロニクス业界でも広く使用されており、マイクロ抵抗の抵抗を调整するために使用することができます。 レーザー性能の向上と新しいレーザーの出現により、VLSIでのレーザーの応用は、他の多くの技術に置き換えることができない重要な技術となっています。これは、VLSIの開発の有望な見通しを示しています。

4.レーザーポンプ源として

紫外線レーザーと深紫外線レーザーは、軍事、産業、医学、印刷などに幅広い用途があります。 ポンプ光源として緑色光を使用することは、現在、紫外線および深紫外線レーザーを生成するための最も効果的かつ広範な方法です。 LD励起固体レーザーは、フェムト秒レーザーのポンピング源として使用することができる。 たとえば、緑色レーザーは、Ti:Al2O結晶をポンプで送り、フェムト秒パルスを生成するためのポンピング源として使用されます。 さらに、グリーンレーザーは、振動するLDポンプ全固体連続グリーンレーザーのポンプソースとしても使用できます。 さらに、全固体グリーンレーザーは、光ストレージ、情報処理、レーザースペクトルとホログラフィー、コヒーレント通信、レーザーエンターテインメント、ライダー、干渉法、光学データストレージ、軍事産業およびその他の分野。 したがって、全固体グリーンレーザーは非常に重要な科学的研究価値と幅広い応用の見通しを持っています。