Interested Article - Виды лазеров

Далее приводится таблица параметров наиболее распространённых лазеров различных типов, рабочие длины волн, области применения.

Типы и виды лазеров

Длины волн лазеров различных типов

Типы лазеров с четкими линиями излучения приведены в верхней части, в то время как нижняя отображает лазеры, способные излучать в диапазоне длин волн. Высота линий и полос соответствует максимальным энергиями коммерчески доступных лазеров, сплошные линии - непрерывное излучение, пунктир - импульсное. Сплошные зеленые квадраты - мощность одиночного полупроводникового лазера, горизонтальные зеленые линии - увеличение мощности множественных лазеров. Для Ar+-Kr+ подписаны лишь основные линии, остальные обозначены короткими линиями. Шкала длин волн сочетает линейный и логарифмический масштабы. Цветом выделены различные материалы накачки лазеров (см. описание рисунка, на английском языке). Данные приводятся в соответствии с Handbook of laser wavelengths , при этом в таблице добавлены новые типы лазеров, включая полупроводниковые

Газовые лазеры

Рабочее тело	Длина волны	Источник накачки	Применение
Гелий-неоновый лазер	632,8 нм (543,5; 593,9; 611,8 нм, 1,1523; 1,52; 3,3913 мкм)	Электрический разряд	Интерферометрия , голография , спектроскопия , считывание штрих-кодов , демонстрация оптических эффектов.
Аргоновый лазер	488,0; 514,5 нм, (351; 465,8; 472,7; 528,7 нм)	Электрический разряд	Лечение сетчатки глаза, литография , накачка других лазеров.
Криптоновый лазер	416; 530,9; 568,2; 647,1; 676,4; 752,5; 799,3 нм	Электрический разряд	Научные исследования, в смеси с аргоном лазеры белого света, лазерные шоу.
Ксеноновый лазер	Множество спектральных линий по всему видимому спектру и частично в УФ и ИК областях.	Электрический разряд	Научные исследования.
Азотный лазер	337,1 нм (316; 357 нм)	Электрический разряд	Накачка лазеров на красителях , исследование загрязнения атмосферы, научные исследования, учебные лазеры.
Лазер на фтористом водороде	2,7—2,9 мкм (Фтористый водород) 3,6—4,2 мкм ( фторид дейтерия )	Химическая реакция горения этилена и трёхфтористого азота (NF ₃ ), инициируемая электрическим разрядом (импульсный режим)	Способен работать в постоянном режиме в области мегаваттных мощностей и в импульсном режиме в области тераваттных мощностей. Один из самых мощных лазеров. Лазерные вооружения. Лазерный термоядерный синтез (ЛТС).
Химический лазер на кислороде и иоде (COIL)	1,315 мкм	Химическая реакция в пламени синглетного кислорода и иода	Способен работать в постоянном режиме в области мегаваттных мощностей. Также создан и импульсный вариант. Научные исследования, лазерные вооружения. Обработка материалов. Лазерный термоядерный синтез (ЛТС). В перспективе: источник накачки неодимовых лазеров и рентгеновских лазерных систем.
Углекислотный лазер ( CO ₂ )	10,6 мкм, (9,6 мкм)	Поперечный (большие мощности) или продольный (малые мощности) электрический разряд, химическая реакция (DF-CO ₂ лазер)	Обработка материалов (резка, сварка ), хирургия .
Лазер на монооксиде углерода ( CO )	2,5—4,2 мкм, 4,8—8,3 мкм	Электрический разряд; химическая реакция	Обработка материалов ( гравировка , сварка и т. д.), .
Эксимерный лазер	193 нм (ArF), 248 нм (KrF), 308 нм (XeCl), 353 нм (XeF)	Рекомбинация эксимерных молекул при электрическом разряде	Ультрафиолетовая литография в полупроводниковой промышленности, лазерная хирургия, коррекция зрения.

Лазеры на красителях

Рабочее тело	Длина волны	Источник накачки	Применение
Лазер на красителях	390—435 нм ( Стильбен ), 460—515 нм ( Кумарин 102), 570—640 нм ( Родамин 6G), другие	Другой лазер, импульсная лампа.	Научные исследования, спектроскопия , косметическая хирургия , разделение изотопов . Рабочий диапазон определяется типом красителя.

Лазеры на парах металлов

Рабочее тело	Длина волны	Источник накачки	Применение
Гелий - кадмиевый лазер на парах металлов	440 нм, 325 нм	Электрический разряд в смеси паров металла и гелия.	Полиграфия , УФ детекторы валюты, научные исследования.
Гелий - ртутный лазер на парах металлов	567 нм, 615 нм	Электрический разряд в смеси паров металла и гелия.	Археология , научные исследования, учебные лазеры.
Гелий - селеновый лазер на парах металлов	до 24 спектральных полос от красного до УФ	Электрический разряд в смеси паров металла и гелия.	Археология , научные исследования, учебные лазеры.
Лазер на парах меди	510,6 нм, 578,2 нм	Электрический разряд	Дерматология , скоростная фотография , накачка лазеров на красителях .
Лазер на парах золота	627 нм	Электрический разряд	Археология , медицина .

Твердотельные лазеры

Рабочее тело	Длина волны	Источник накачки	Применение
Рубиновый лазер	694,3 нм	Импульсная лампа	Голография , удаление татуировок. Первый представленный тип лазера ( 1960 ).
лазеры, допированные неодимом ( Nd:YAG )	1,064 мкм, (1,32 мкм)	Импульсная лампа, лазерный диод	Обработка материалов, лазерные дальномеры , лазерные целеуказатели , хирургия , научные исследования, накачка других лазеров. Один из самых распространённых лазеров высокой мощности. Обычно работает в импульсном режиме (доли наносекунд). Нередко используется в сочетании с удвоителем частоты и соответственным изменением длины волны на 532 нм. Известны конструкции с квазинепрерывным режимом излучения.
Лазер на фториде иттрия - лития с легированием неодимом (Nd:YLF)	1,047 и 1,053 мкм	Импульсная лампа, лазерный диод	Наиболее часто используются для накачки титан-сапфировых лазеров , используя эффект удвоения частоты в нелинейной оптике.
Лазер на ванадате иттрия (YVO ₄ ) с легированием неодимом (Nd:YVO)	1,064 мкм	Лазерные диоды	Наиболее часто используются для накачки титан-сапфировых лазеров , используя эффект удвоения частоты в нелинейной оптике.
Лазер на неодимовом стекле (Nd:Glass)	~1,062 мкм ( Силикатные стёкла ), ~1,054 мкм ( )	Импульсная лампа, Лазерные диоды	Лазеры сверхвысокой мощности (тераватты) и энергии (мегаджоули). Обычно работают в нелинейном режиме утроения частоты до 351 нм в устройствах лазерной плавки. Лазерный термоядерный синтез (ЛТС). Накачка рентгеновских лазеров.
Титан-сапфировый лазер	650—1100 нм	Другой лазер	Спектроскопия , лазерные дальномеры , научные исследования.
Алюмо - иттриевые лазеры с легированием тулием (Tm:YAG)	2,0 мкм	Лазерные диоды	Лазерные радары
Алюмо - иттриевые лазеры с легированием иттербием (Yb:YAG)	1,03 мкм	Импульсная лампа, Лазерные диоды	Обработка материалов, исследование сверхкоротких импульсов, , лазерные дальномеры .
Алюмо - иттриевые лазеры с легированием гольмием (Ho:YAG)	2,1 мкм	Лазерные диоды	Медицина
Церий -легированный литий - стронций (или кальций )- алюмо - фторидный лазер (Ce:LiSAF, Ce:LiCAF)	~280-316 нм	Лазер Nd:YAG с учетверением частоты, Эксимерный лазер , лазер на парах ртути .	Исследование атмосферы, лазерные дальномеры , научные разработки.
Лазер на александрите с легированием хромом	Настраивается в диапазоне от 700 до 820 нм	Импульсная лампа, Лазерные диоды . Для непрерывного режима — дуговая ртутная лампа	Дерматология , лазерные дальномеры .
Волоконный лазер с легированием эрбием	1,53-1,56 мкм	Лазерные диоды	Оптические усилители в волоконно-оптических линиях связи , обработка металлов (резка, сварка, гравировка), термораскалывание стекла, медицина, косметология.
Лазеры на фториде кальция , легированном ураном (U:CaF ₂ )	2,5 мкм	Импульсная лампа	Первый 4-х уровневый твердотельный лазер, второй работающий тип лазера (после рубинового лазера Маймана), охлаждался жидким гелием, сегодня нигде не используется.
Лазеры на халькогенидах цинка / кадмия , легированных переходными металлами ( , ) (TM ²⁺ :A ^II B ^VI , Cr ²⁺ :CdSe, Cr ²⁺ :ZnSe, Fe ²⁺ :ZnSe)	Cr ²⁺ 1,9-3,6 мкм, Fe ²⁺ 4-5.5 мкм	для Cr ²⁺ -легированной активной среды — лазерный диод, эрбиевый или тулиевый волоконные лазеры, для Fe ²⁺ -легированной активной среды — Er:YAG лазер (2,94 мкм)	Твердотельные лазеры с широкой полосой перестройки, генерация фемтосекундных лазерных импульсов

Полупроводниковые лазеры

Рабочее тело	Длина волны	Источник накачки	Применение
Полупроводниковый лазерный диод	Длина волны зависит от материала и структуры активной области: ближний УФ, фиолетовый, синий — полупроводниковые нитриды Ga, Al; красный, ближний ИК-диапазон — соединения на основе Al, Ga, As; ближний и средний ИК-диапазон — соединения, содержащие In, P, Sb; средний ИК — дальний ИК-диапазон — соли свинца ; средний ИК — терагерцовый диапазон — полупроводниковые квантово-каскадные лазеры	Электрический ток, оптическая накачка	Телекоммуникации , голография , лазерные целеуказатели , лазерные принтеры , накачка лазеров других типов. AlGaAs-лазеры ( алюминий - арсенид - галлиевые ), работающие в диапазоне 780 нм используются в проигрывателях компакт-дисков и являются самыми распространёнными в мире.

Другие типы лазеров

Рабочее тело	Длина волны	Источник накачки	Применение
Лазер на свободных электронах	Длина волны рентгеновского лазера варьируется в диапазоне 0,085—6 нм	Пучок релятивистских электронов	Исследования атмосферы, материаловедение , медицина , противоракетная оборона .
Псевдо- никелево - самариевый лазер	Рентгеновское излучение 7,3—15 нм	Излучение в сверхгорячей плазме самария , создаваемое двойными импульсами лазера на неодимовом стекле.	Первый демонстрационный лазер, работающий в области жесткого рентгеновского излучения. Может применяться в микроскопах сверхвысокого разрешения и голографии . Его излучение лежит в «окне прозрачности» воды и позволяет исследовать структуру ДНК , активность вирусов в клетках, действие лекарств.
	Длина волны 0,8—4 микрон	Оптическая (лампа вспышка, лазерная), пучок электронов	Спектроскопия, медицина.