激光器種類和用途

 激光器發(fā)出的光質量純凈、光譜穩(wěn)定可以在很多方面被應用。
紅寶石激光：初的激光器是紅寶石被明亮的閃光燈泡所激勵，所產生的激光是“脈沖激光”，而非連續(xù)穩(wěn)定的光束。這種激光器產生的光束質量和我們現在使用的激光二管產生的激光有本質的區(qū)別。這種僅僅持續(xù)幾納秒的強光發(fā)射非常適合捕捉容易移動的物體，例如拍攝全息的人物肖像畫，副激光肖像在1967年誕生。紅寶石激光器需要昂貴的紅寶石而且只能產生短暫的脈沖光。
氦氖激光器：1960年科學家Ali Javan、William R.Brennet Jr.和Donald Herriot 設計了氦氖激光器。這是臺氣體激光器，這種激光器是全息攝影師常用的裝備。兩個優(yōu)點：1、產生連續(xù)激光輸出；2、不需要閃光燈泡進行光激勵，而用電激勵氣體。
激光二管：激光二管是當前為常用的激光器之一，在二管的PN結兩側電子與空穴的自發(fā)復合而發(fā)光的現象稱為自發(fā)輻射。當自發(fā)輻射所產生的光子通過半導體時，一旦經過已發(fā)射的電子—空穴對附近，就能激勵二者復合，產生新光子，這種光子誘使已激發(fā)的載流子復合而發(fā)出新光子現象稱為受激輻射。如果注入電流足夠大，則會形成和熱平衡狀態(tài)相反的載流子分布，即粒子數反轉。當有源層內的載流子在大量反轉情況下，少量自發(fā)輻射產生的光子由于諧振腔兩端面往復反射而產生感應輻射，造成選頻諧振正反饋，或者說對某一頻率具有增益。當增益大于吸收損耗時，就可從PN結發(fā)出具有良好譜線的相干光——激光。激光二管的發(fā)明讓激光應用可以迅速普及，各類信息掃描、光纖通信、激光測距、激光雷達、激光唱片、激光指示器、超市的收款等等，各類應用正在不斷被開發(fā)和普及。

氣體激光器
介質是氣體的激光器，此種激光器通過放電得到激發(fā)。
氦氖激光器：重要的紅光放射源（632.8 nm）。
二氧化碳激光器：波長約10.6 μm（紅外線），重要的工業(yè)激光。
一氧化碳激光器：波長約6-8 μm（紅外線），只在冷卻的條件下工作。
氮氣激光器：337.1 nm (紫外線)。
氬離子激光器：具有多個波長，457.9 nm (8%)丶476.5 nm (12%)丶488.0 nm (20%)丶496.5 nm (12%)丶501.7 nm (5%)丶514.5 nm (43%)（由藍光到綠光）。
氦鎘激光器：重要的藍光（442nm）和近紫外激光源（325nm）。
氪離子激光器：具有多個波長，350.7nm丶356.4nm丶476.2nm丶482.5nm丶520.6nm丶530.9nm丶586.2nm丶647.1nm (強)丶676.4nm丶752.5nm丶799.3nm (從藍光到深紅光)。
氧離子激光器
氙離子激光器
混合氣體激光器：不含純氣體，而是幾種氣體的混合物（一般為氬丶氪等）。
準分子激光器：比如KrF (248 nm)丶XeF (351-353 nm)丶ArF (193 nm)丶XeCl (308 nm)丶F2 (157 nm) (均為紫外線)。
金屬蒸汽激光器：比如銅蒸汽激光器，波長介於510.6-578.2 nm之間。由於很好的加強性，可以不用諧振鏡。
金屬鹵化物激光器：比如溴化銅激光器，波長介於510.6-578.2 nm之間。由於很好的加強性，可以不用諧振鏡。
化學激發(fā)激光器是一種特殊的形式。激發(fā)通過媒介中的化學反應來進行。媒介是一次性的，使用後就被消耗掉了。對於高功率的條件及軍事領域是非常理想的。
鹽酸激光器
碘激光器

固體激光器
介質是固體的激光器，此種工作物質通過燈丶半導體激光器陣列丶其他激光器光照泵浦得到激發(fā)。熱透鏡效應是大多數固體激光器的一項缺陷。
紅寶石激光器：世界上臺激光器，1960年7月7日，美國青年科學家梅曼宣布世界上臺激光器由誕生，這臺激光器就是紅寶石激光器，工作波長一般為6943，工作狀態(tài)是單次脈沖式，每脈沖在1ms量級，輸出能量為焦耳數量級。
Nd:YAG（摻釹釔鋁石榴石）：常用的固體激光器，工作波長一般為1064nm，這一波長為四能級系統(tǒng)，還有其他能級可以輸出其他波長的激光。
Nd:YVO4（摻釹釩酸釔）：低功率應用廣泛的固體激光器，工作波長一般為1064nm，可以通過KTP,LBO非線性晶體倍頻後產生532nm綠光的激光器。
Yb:YAG（摻鐿釔鋁石榴石）：適用於高功率輸出，這種材料的碟片激光器在激光工業(yè)加工領域有很強優(yōu)勢。
鈦藍寶石激光器：具有較寬的波長調節(jié)范圍（670nm～1200nm）

半導體激光器
 
纖綠半導體激光模組
半導體激光器也稱為半導體激光二管，或簡稱激光二管（Laser Diode，LD）。由于半導體材料本身物質結構的特異性以及半導體材料中電子運動規(guī)律的特殊性，使半導體激光器的工作特性具有其特殊性。
半導體激光器是以一定的半導體材料做工作物質而產生受激發(fā)射作用的器件。.其工作原理是通過一定的激勵方式，在半導體物質的能帶（導帶與價帶）之間，或者半導體物質的能帶與雜質（受主或施主）能級之間，實現非平衡載流子的粒子數反轉，當處于粒子數反轉狀態(tài)的大量電子與空穴復合時，便產生受激發(fā)射作用。半導體激光器的激勵方式主要有三種，即電注入式，光泵式和高能電子束激勵式。電注入式半導體激光器，一般是由砷化鎵（GaAs）、硫化鎘（CdS）、磷化銦(InP)、硫化鋅(ZnS)等等材料制成的半導體面結型二管，沿正向偏壓注入電流進行激勵，在結平面區(qū)域產生受激發(fā)射。光泵式半導體激光器，一般用N型或P型半導體單晶（如GaAS,InAs,InSb等）做工作物質，以其他激光器發(fā)出的激光作光泵激勵.高能電子束激勵式半導體激光器，一般也是用N型或者P型半導體單晶如PbS,CdS,ZhO等)做工作物質，通過由外部注入高能電子束進行激勵。在半導體激光器件中，性能較好，應用較廣的是具有雙異質結構的電注入式GaAs二管激光器。
半導體激光器采用注入電流方式泵浦。

 
纖綠半導體激光手電
半導體激光器波長覆蓋范圍為紫外至紅外波段（300nm~十幾微米），其中1.3um與1.55um為光纖傳輸的兩個窗口。半導體激光器具有能量轉換效率高、易于進行高速電流調制、超小型化、結構簡單、使用壽命才長等突出特點，使其成為重要具應用價值的一類的激光器。
半導體激光器是成熟較早、進展較快的一類激光器，由于它的波長范圍寬，制作簡單、成本低、易于大量生產，并且由于體積小、重量輕、壽命長，因此，品種發(fā)展快，應用范圍廣，已超過300種，半導體激光器的主要應用領域是Gb局域網，850nm波長的半導體激光器適用于）1Gb局域網，1300nm -1550nm波長的半導體激光器適用于1OGb局域網系統(tǒng).半導體激光器的應用范圍覆蓋了整個光電子學領域，已成為當今光電子科學的核心技術.半導體激光器在激光測距、激光雷達、激光通信、激光模擬武器、激光警戒、激光制導跟蹤、引燃引爆、自動控制、檢測儀器等方面獲得了廣泛的應用，形成了廣闊的市場。1978年，半導體激光器開始應用于光纖通信系統(tǒng)，半導體激光器可以作為光纖通信的光源和指示器以及通過大規(guī)模集成電路平面工藝組成光電子系統(tǒng).由于半導體激光器有著超小型、高效率和高速工作的優(yōu)異特點，所以這類器件的發(fā)展，一開始就和光通信技術緊密結合在一起，它在光通信、光變換、光互連、并行光波系統(tǒng)、光信息處理和光存貯、光計算機外部設備的光禍合等方面有重要用途.半導體激光器的問世大地推動了信息光電子技術的發(fā)展，到如今，它是當前光通信領域中發(fā)展快、為重要的激光光纖通信的重要光源.半導體激光器再加上低損耗光纖，對光纖通信產生了重大影響，并加速了它的發(fā)展.因此可以說，沒有半導體激光器的出現，就沒有當今的光通信.GaAs/AlGaAs雙異質結激光器是光纖通信和大氣通信的重要光源，如今，凡是長距離、大容量的光信息傳輸系統(tǒng)無不都采用分布反饋式半導體激光器（DFB一LD).半導體激光器也廣泛地應用于光盤技術中，光盤技術是集計算技術、激光技術和數字通信技術于一體的綜合性技術.是大容t.高密度、快速有效和低成本的信息存儲手段，它需要半導體激光器產生的光束將信息寫人和讀出。