激光的波长范围涵盖了从紫外到红外的多个波段,不同波长的激光在特性、产生方式及应用领域上存在显著差异。以下是按照波长对激光进行的详细分类及相关介绍:
一、紫外激光(波长 < 400nm)
紫外激光的波长较短,能量较*,具有较强的光化学作用和精细加工能力。
· 细分波段:
· 真空紫外(VUV,10 - 200nm):如氪氟(KrF)准分子激光(193nm)、氩氟(ArF)准分子激光(193nm),常用于半导体光刻、薄膜沉积等。
· 远紫外(FUV,200 - 300nm):例如如氪氟(KrF)准分子激光(248nm),氙氯(XeCl)准分子激光(308nm),可用于激光雕刻、医疗手术(如眼科准分子激光手术)。
· 近紫外(NUV,300 - 400nm):典型代表为二极管泵浦固体激光器(DPSSL)产生的 355nm 激光,应用于微加工、荧光光谱分析等。
· 应用场景:半导体芯片制造、DNA 测序、紫外线消毒、精密材料加工(如玻璃切割)。
二、可见光激光(波长 400 - 780nm)
可见光激光覆盖人眼可感知的颜色范围,色彩丰富,常用于显示、通信及科研领域。
· 细分波段及颜色:
· 蓝色(400 - 500nm):如蓝光半导体激光器(405nm、445nm),用于蓝光光盘(BD)读写、激光笔、舞台灯光。
· 绿色(500 - 570nm):常见的有倍频 Nd:YAG 激光(532nm)、氩离子激光(514nm),应用于激光投影、激光指示器、激光雷达。
· 黄色(570 - 590nm):如金蒸气激光(578nm),用于医学光动力疗法。
· 红色(620 - 780nm):氦氖(He - Ne)激光(632.8nm)、半导体红光激光器(650nm、660nm),常用于激光瞄准、超市扫码枪、激光打印机。
· 应用场景:激光显示(如投影仪)、激光通信、医学美容(如红光祛痘)、激光指示器。
三、近红外激光(波长 780nm - 3μm)
近红外激光具有较好的组织穿透性,在医疗、通信及工业领域应用广泛。
· 典型波长及特性:
· 780 - 1000nm:如半导体激光二极管(808nm、980nm),用于激光脱毛、光纤通信泵浦源。
· 1064nm:Nd:YAG 激光的基频光,是工业激光加工(如切割、焊接)的主流波长,也可用于激光测距。
· 1310nm、1550nm:光纤通信的主要波长,因在光纤中传输损耗极低,用于长距离光通信系统。
· 1470nm、1940nm:铥激光、钬激光,用于医疗微创手术(如前列腺切除、结石碎石)。
· 应用场景:光纤通信、激光加工(金属切割)、医疗手术、红外成像、遥感。
四、中红外激光(波长 3 - 25μm)
中红外激光在分子光谱分析、气体检测及军事领域具有独特优势,因许多气体分子的振动吸收峰位于该波段。
· 关键波长及应用:
· 3 - 5μm:如量子级联激光器(QCL)、CO₂激光(10.6μm)的倍频光,用于气体分析(如环境监测中的 CO、CH₄检测)、红外对抗。
· 8 - 12μm:热成像仪的主要响应波段,如碲镉汞(HgCdTe)探测器适配的激光波长,用于夜视仪、军事目标探测。
· 应用场景:红外遥感、分子光谱分析、激光雷达(大气监测)、军事红外制导。
五、远红外激光(波长 > 25μm)
远红外激光波长极长,能量较低,主要用于科研和特殊物理现象研究。
· 代表波长:
· 100μm - 1mm:属于太赫兹(THz)波段,如气体激光器(如甲醇激光)产生的远红外光,用于凝聚态物理研究、材料无损检测(太赫兹成像)。
· 应用场景:太赫兹光谱学、等离子体研究、安全检查(太赫兹成像可穿透衣物检测隐蔽物品)。
六、不同波长激光的对比与特点
总结
激光的波长分类与其物理特性、产生技术及应用场景紧密相关。从紫外到远红外,波长越长,光子能量越低,穿透性和热效应可能越强;反之,短波长激光能量*,更适合精细加工和光谱分析。随着激光技术的发展,各波段的应用边界仍在不断拓展,例如太赫兹激光在生物医学和安检领域的新兴应用,以及紫外激光在芯片制造中的前沿探索。
推荐产品: