Види лазерів

Ла́зер — це пристрій для генерування або підсилення монохроматичного випромінювання, здатного поширюватися на великі відстані без розсіювання і створювати винятково велику густину потужності випромінювання при фокусуванні. Далі наводиться таблиця параметрів найбільш поширених лазерів різних типів, робочі довжини хвиль, області застосування.

Робоче тіло	Довжина хвилі	Джерело накачування	Застосування
Гелій-неоновий лазер	632,8 нм (543,5 ; 593,9 ; 611,8 нм, 1,1523 ; 1,52 ; 3,3913 мкм)	Електричний розряд	Інтерферометрія, голографія, спектроскопія, зчитування штрих-кодів, демонстрація оптичних ефектів.
Аргоновий лазер	488,0 ; 514,5 нм, (351; 465,8; 472,7; 528,7 нм)	Електричний розряд	Лікування сітківки ока, літографія, накачування інших лазерів.
Криптоновий лазер	416; 530,9; 568,2; 647,1; 676,4; 752,5; 799,3 нм	Електричний розряд	Наукові дослідження, в суміші з аргоном лазери білого світла, лазерні шоу.
Ксеноновий лазер	Безліч спектральних ліній по всьому видимому спектру і частково в УФ та ІЧ областях.	Електричний розряд	Наукові дослідження.
Азотний лазер	337,1 нм (316; 357 нм)	Електричний розряд	Накачування лазерів на барвниках, дослідження забруднення атмосфери, наукові дослідження, навчальні лазери.
Лазер на фтористому водні	2,7-2,9 мкм (Фтористий водень) 3,6-4,2 мкм (фторид дейтерію)	Хімічна реакція горіння етилену і трьохфтористого азоту (NF₃) ініціюється електричним розрядом (імпульсний режим)	Здатний працювати в постійному режимі в області мегаватних потужностей і в імпульсному режимі в області тераваттних потужностей. Один з найбільш потужних лазерів. Лазерні озброєння. Лазерний термоядерний синтез (ЛТС).
Хімічний лазер на кисні і йоді (COIL)	1,315 мкм	Хімічна реакція у полум'ї синглетного кисню та йоду	Здатний працювати в постійному режимі в області мегаватних потужностей. Так само створений імпульсний варіант. Наукові дослідження, лазерні озброєння. Обробка матеріалів. Лазерний термоядерний синтез (ЛТС). У перспективі: джерело накачування неодимових лазерів і рентгенівських лазерних систем.
Вуглекислотний лазер (CO₂)	10,6 мкм, (9,6 мкм)	Поперечний (великі потужності) або поздовжній (малі потужності) електричний розряд, хімічна реакція (DF- CO₂ лазер)	Обробка матеріалів (різання, зварювання), хірургія.
Лазер на монооксиді вуглецю (CO)	2,5-4,2 мкм, 4,8-8,3 мкм	Електричний розряд; хімічна реакція	Обробка матеріалів (гравірування, зварювання і т. д.), Фотоакустична спектроскопія.
Ексимерний лазер	193 нм (ArF), 248 нм (KrF), 308 нм (XeCl), 353 нм (XeF)	Рекомбінація Ексімерних молекул при електричному розряді	Ультрафіолетова літографія в напівпровідниковій промисловості, лазерна хірургія, корекція зору.

Робоче тіло	Довжина хвилі	Джерело накачування	Застосування
Гелій — кадмієвий лазер на парах металів	440 нм, 325 нм	Електричний розряд в суміші парів металу і гелію.	Поліграфія, УФ детектори валюти, наукові дослідження.
Гелій — ртутний лазер на парах металів	567 нм, 615 нм	Електричний розряд в суміші парів металу і гелію.	Археологія, наукові дослідження, навчальні лазери.
Гелій — селеновий лазер на парах металів	До 24 спектральних смуг від червоного до УФ	Електричний розряд в суміші парів металу і гелію.	Археологія, наукові дослідження, навчальні лазери.
Лазер на парах міді	510,6 нм, 578,2 нм	Електричний розряд	Дерматологія, швидкісна фотографія, накачування лазерів на барвниках.
Лазер на парах золота	627 нм	Електричний розряд	Археологія, медицина.

Робоче тіло	Довжина хвилі	Джерело накачування	Застосування
Рубіновий лазер	694,3 нм	Імпульсна лампа	Голографія, видалення татуювань. Перший представлений тип лазера (1960).
Алюмо-ітрієві лазери з легуванням неодимом (Nd:YAG)	1,064 мкм, (1,32 мкм)	Імпульсна лампа, лазерний діод	Обробка матеріалів, лазерні далекоміри, лазерні цілевказівники, хірургія, наукові дослідження, накачування інших лазерів. Один з найпоширеніших лазерів високої потужності. Зазвичай працює в імпульсному режимі (частки наносекунд). Нерідко використовується в поєднанні з подвоювачем частоти. Відомі конструкції з квазінепереривних режимом випромінювання.
Лазер на фториді ітрій-літію з легуванням неодимом (Nd:YLF)	1,047 і 1,053 мкм	Імпульсна лампа, лазерний діод	Найбільш часто використовуються для накачування титан-сапфірових лазерів, використовуючи ефект подвоєння частоти в нелінійній оптиці.
Лазер на ванадат ітрію (YVO₄) з легуванням неодимом (Nd:YVO)	1,064 мкм	Лазерні діоди	Найбільш часто використовуються для накачування титан-сапфірових лазерів, використовуючи ефект подвоєння частоти в нелінійній оптиці.
Лазер на неодимовому склі (Nd:Glass)	~ 1,062 мкм (Силікатні скла), ~ 1,054 мкм (Фосфатні скла)	Імпульсна лампа, Лазерні діоди	Лазери надвисокої потужності (теравати) і енергії (мегаджоуля). Зазвичай працюють в нелінійному режимі потроєння частоти до 351 нм в пристроях лазерної плавки. Лазерний термоядерний синтез (ЛТС). Накачування рентгенівських лазерів.
Титан-сапфіровий лазер	650-1100 нм	Інший лазер	Спектроскопія, лазерні далекоміри, наукові дослідження.
Алюмо-ітрієві лазери з легуванням тулієм (Tm: YAG)	2,0 мкм	Лазерні діоди	Лазерні радари
Алюмо-ітрієві лазери з легуванням ітербієм (Yb: YAG)	1,03 мкм	Імпульсна лампа, лазерні діоди	Обробка матеріалів, дослідження надкоротких імпульсів, мультифотонна мікроскопія, лазерні далекоміри.
Алюмо-ітрієві лазери з легуванням гольмієм (Ho: YAG)	2,1 мкм	Лазерні діоди	Медицина
Церий-легований літій-стронцій (або кальцій)-алюмо-фторидний лазер (Ce: LiSAF, Ce: LiCAF)	~ 280—316 нм	Лазер Nd:YAG з учвертненням частоти, Ексимерний лазер, лазер на парах ртуті.	Дослідження атмосфери, лазерні далекоміри, наукові розробки.
Лазер на олександриті з легуванням хромом	Настроюється в діапазоні від 700 до 820 нм	Імпульсна лампа, Лазерні діоди. Для безперервного режиму — дугова ртутна лампа	Дерматологія, лазерні далекоміри.
Волоконний лазер з легуванням ербієм	1,53-1,56 мкм	Лазерні діоди	Оптичні підсилювачі в волоконно-оптичних лініях зв'язку, обробка металів (різання, зварювання, гравірування), терморозжарювання скла, медицина, косметологія.
Лазери на фториді кальцію, легованому ураном (U: CaF₂)	2,5 мкм	Імпульсна лампа	Перший 4-х рівневий твердотільний лазер, другий працюючий тип лазера (після рубінового лазера Меймана), охолоджувався рідким гелієм, сьогодні ніде не використовується.

Робоче тіло	Довжина хвилі	Джерело накачування	Застосування
Лазер на вільних електронах	Довжина хвилі рентгенівського лазера варіюється в діапазоні 0,085-6 нм.	Пучок релятивістських електронів	Дослідження атмосфери, матеріалознавство, медицина, протиракетна оборона.
Псевдо-нікелево-самарієвий лазер	Рентгенівське випромінювання 17,3 нм	Випромінювання в надгарячій плазмі самарію, створюване подвійними імпульсами лазера на неодимовому склі.	Перший демонстраційний лазер, що працює в області жорсткого рентгенівського випромінювання. Може застосовуватися в мікроскопах надвисокої роздільної здатності і голографії. Його випромінювання лежить у «вікні прозорості» води і дозволяє досліджувати структуру ДНК, активність вірусів в клітинах, дію ліків.
Лазер на центрах забарвлення	Довжина хвилі 0,8 — 4 мікрон.	Оптична (лампа спалах, лазерна) електронів	Спектроскопія, медицина.

Види лазерів

Газові лазери

Лазери на барвниках

Лазери на парах металів

Твердотільні лазери

Напівпровідникові лазери

Інші типи лазерів

Див. також

Примітки

Посилання

Wikiwand - on