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綠色激光產生原理分析

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所屬頻道:新聞中心

關鍵詞:綠色激光,半導體激光,全固態(tài)激光器

      綠光是近幾年普及的,技術突飛猛進,國內取得了巨大發(fā)展,雖然在國外已經很普及了,但在國內市場認識層面還是很窄。

      所有半導體激光都是由激光管聚焦產生的,綠光與紅光不同的是綠光沒有直接發(fā)綠光的激光管,只能通過晶體轉換,然后擴束準直產生聚焦良好的綠光。先從晶體了解開始:晶體(Nd:YVO4+KTP)。

      Nd:YVO4 晶體是目前用于制作激光二(LD)泵浦的全固態(tài)激光器工作物質中最為有效的激光晶體之一,其優(yōu)良的性能中,包括穩(wěn)定的化學和物理加工性、較低激光閾值、較大的受激發(fā)射截面、高斜率效率以及寬帶的泵浦光吸收效率,從而使得Nd:YVO4 晶體得到了越來越廣泛的應用。近來,該晶體通過和KTP晶體組合所制作的高功率、高穩(wěn)定性的紅外和綠光激光器已得到了工業(yè)化生產和廣泛的市場應用。

      KTP(磷酸氧鈦鉀)晶體:KTP晶體是目前眾多非線性晶體中綜合性能最好的晶體之一,其較大的非線性系數(shù),較高的抗光損光損傷閾值及穩(wěn)定化學特性極高的倍頻轉化效率(>70%)和相對較低廉的價格使其在該類晶體的應用領域中獨占鰲頭,經久不衰,特別是在1064nm的激光倍頻器件的應用中,KTP是最好的晶體材料。LD(808nm)+Nd:YVO4得到1064nm+KTP得到532nm綠激光。

      綠光模組由激光晶體和非線性晶體結合在一起,在激光諧振腔中,利用808nm波長的LD泵浦光經過激光晶體的增益作用生成1064nm的激光,再經過非線性晶體的倍頻作用就可以產生532nm的綠色激光。綠光模組類似于電子元件中的集成電路,具有模塊化、集成化的特點,可以批量生產,降低成本。

      綠光模組在制作方式上采用較為流行的光膠工藝,與膠粘劑粘接相比:結合面無光學空隙,綠光輸出功率高,輸出模式好,光斑頻閃低,可達到連續(xù)穩(wěn)定輸出;在20OmW二極管泵浦條件下,晶體尺寸為0.8X0.8X2,其輸出綠光功率一般為5-10mW,另外轉換效率和激光二極管及晶體的質量有很大關系,目前市場最先進的技術和材料,轉換效率最高可達35%以上。

      綠光模組在制作激光諧振腔時極其方便,因此成為激光二極管泵浦全固態(tài)激光器(DPSSL)的核心部件。DPSSL具有結構緊湊,能量轉換效率高、功率大、光束質量好、壽命長、使用方便等優(yōu)點,是產生低功率綠激光的主要器件之一,在彩色顯示、激光娛樂、激光醫(yī)療、水下通訊等方面有重要的應用。

    (審核編輯: 智匯胡妮)

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