Основните компоненти на aлазерможе да се раздели на три части: източник на помпа (който осигурява енергия за постигане на инверсия на населението в работната среда); работна среда (която има подходяща структура на енергийно ниво, която позволява инверсия на населението под действието на помпата, позволявайки на електроните да преминават от високи енергийни нива към по-ниско ниво и да освобождават енергия под формата на фотони); и резонансна кухина.
Свойствата на работната среда определят дължината на вълната на излъчваната лазерна светлина.
Основният лазер с дължина на вълната 808 nm е полупроводников лазер. Енергията на забранената лента на полупроводника определя дължината на вълната на излъчваната лазерна светлина, което прави 808 nm относително често срещана работна дължина на вълната. Полупроводниковият лазер тип 808nm също е един от най-ранните и най-интензивно изследваните. Неговата активна област се състои или от материали, съдържащи алуминий (като InAlGaAs), или от материали без алуминий (като GaAsP). Този тип лазер предлага предимства като ниска цена, висока ефективност и дълъг живот.
1064nm също е класическа дължина на вълната за твърдотелни лазери. Работният материал е легиран с неодим (Nd) кристал YAG (итриев алуминиев гранат Y3AI5012). Алуминиевите йони в YAG кристала взаимодействат синергично с Nd-легираните катиони, създавайки подходяща пространствена структура и структура на енергийната лента. Под действието на енергията на възбуждане Nd катионите се възбуждат във възбудено състояние, претърпяват радиоактивни преходи и генерират лазерно излъчване. Освен това кристалите Nd:YAG предлагат отлична стабилност и относително дълъг експлоатационен живот.
1550nm лазери могат също да бъдат генерирани с помощта на полупроводникови лазери. Често използваните полупроводникови материали включват InGaAsP, InGaAsN и InGaAlAs.
Инфрачервената лента има множество приложения, като оптични комуникации, здравеопазване, биомедицински изображения, лазерна обработка и др.
Вземете оптичните комуникации като пример. Сегашните оптични комуникации използват кварцови влакна. За да гарантираме, че светлината може да пренася информация на дълги разстояния без загуба, трябва да обмислим кои дължини на вълната на светлината се предават най-добре през влакното.
В близката инфрачервена лента загубата на обикновено кварцово влакно намалява с увеличаване на дължината на вълната, като се изключат пиковете на абсорбция на примеси. Съществуват три „прозореца“ на дължина на вълната с много ниски загуби при 0,85 μm, 1,31 μm и 1,55 μm. Дължината на вълната на излъчване на лазера на източника на светлина и реакцията на дължината на вълната на фотодиода на фотодетектора трябва да съответстват на тези три прозореца на дължината на вълната. По-конкретно, при лабораторни условия, загубата при 1,55 μm е достигнала 0,1419 dB/km, доближавайки теоретичната граница на загубата за кварцово влакно.
Светлината в този диапазон на дължина на вълната може да проникне относително добре в биологичната тъкан и има приложения в области като фототермалната терапия. Например, Yue et al. конструира наночастици, насочени към хепарин-фолат, използвайки цианиново багрило в близката инфрачервена област IR780, което има максимална дължина на вълната на поглъщане от приблизително 780 nm и дължина на вълната на излъчване от 807 nm. При концентрация от 10 mg/mL, лазерно облъчване (808 nm лазер, 0,6 W/cm² плътност на мощността) за 2 минути повишава температурата от 23°C до 42°C. Доза от 1,4 mg/kg се прилага на мишки, носещи положителни за фолатен рецептор MCF-7 тумори и туморите се облъчват с 808 nm лазерна светлина (0,8 W/cm²) в продължение на 5 минути. През следващите дни се наблюдава значително свиване на тумора.
Други приложения включват инфрачервен лидар. Сегашната лента с дължина на вълната от 905 nm има слаби възможности за смущения във времето и недостатъчно проникване в дъжд и мъгла. Лазерното лъчение при 1,5 μm попада в атмосферния прозорец от 1,5–1,8 μm, което води до ниско затихване във въздуха. Освен това 905 nm попадат в опасната за очите лента, изискваща ограничаване на мощността, за да се сведат до минимум щетите. Въпреки това, 1550 nm е безопасен за очите, така че намира приложения и в лидара.
В обобщение,лазерипри тези дължини на вълната са както зрели, така и рентабилни и показват отлично представяне в различни приложения. Комбинацията от тези фактори доведе до широкото използване на лазери в тези дължини на вълните.
Copyright @ 2020 Shenzhen Box Optronics Technology Co., Ltd. - Оптични модули China Fiber, производители на лазери, свързани с влакна, доставчици на лазерни компоненти Всички права запазени.
