激光光源可按其工作物质(也称激活物质)分为固体激光源(晶体和钕玻璃)、气体激光源(包括原子、离子、分子、准分子)、液体激光源(包括有机染料、无机液体、螯合物)和半导体激光源4种类型。
激光光源由工作物质、泵浦激励源和谐振腔 3部分组成。工作物质中的粒子(分子、原子或离子)在泵浦激励源的作用下,被激励到高能级的激发态,造成高能级激发态上的粒子数多于低能级激发态上的粒子数,即形成粒子数反转。粒子从高能级跃迁到低能级时,就产生光子,如果光子在谐振腔反射镜的作用下,返回到工作物质而诱发出同样性质的跃迁,则产生同频率、同方向、同相位的辐射。如此靠谐振腔的反馈放大循环下去,往返振荡,辐射不断增强,最终即形成强大的激光束输出。
激光光源在工农业生产和科学技术的各领域中得到了广泛应用,例如激光加工(切割、焊接、打孔、热处理、刻线),核聚变,同位素分离,医疗仪器(手术刀、凝固器),检测器,光纤通信光源,全息摄影光源,舞台美术光源,激光视频唱片,激光传真,激光排版印刷,光学计算机,激光武器等。
激光光源具有下列特点:
①单色性好。激光的颜色很纯,其单色性比普通光源的光高10倍以上。因此,激光光源是一种优良的相干光源,可广泛用于光通信。
②方向性强。激光束的发散立体角很小,为毫弧度量级,比普通光或微波的发散角小2~3数量级。
激光光源的主要优势就是亮度高,色彩好,能耗低,寿命长且体积小。同时具备五种优势光源只有激光,LED光源也很厉害,却难在亮度上无法突破,因此未来在和激光光源的较量中始终无法处于一个等级。当然这些优势目前还没有办法完全展现,激光光源也具有成本较高,特别是在实现彩色显示的时候,绿色光源亮度、寿命与红蓝两色不匹配的难题目前也困扰着这个行业。
激光源与普通光源在多个方面存在显著的区别,这些区别主要体现在光源特性、光谱成分、方向性、亮度、稳定性以及应用领域等方面。以下是对这些区别的详细阐述:
激光源:激光(Laser)是一种通过受激发射辐射产生的单色、定向的光。它是由粒子在特定能级间跃迁时释放出的光子产生的,具有高度的单色性、方向性、相干性和高亮度。
普通光源:普通光源则是由自然界或人工制造的各种光源产生,如太阳、火焰、白炽灯、荧光灯等。它们的光谱通常具有连续性,包含了多种不同波长的光线,且光线发散,不像激光那样具有单一频率和方向性。
激光源:激光的光谱非常窄,意味着其产生的光波长非常一致,因此可以产生非常纯的单色光。
普通光源:普通光源的光谱则相对较宽,产生的光的颜色和波长范围更广。例如,白炽灯的光谱可以覆盖从红外线到紫外线的整个可见光谱范围。
激光源:激光具有高度的方向性,光束发散立体角很小,通常只有毫弧度量级,这使得激光束可以精确地指向目标。
普通光源:普通光源的光线则是向四面八方发散的,没有像激光那样的精确指向性。
激光源:激光的亮度非常高,甚至可以直接照射到太空中再反射回来。激光焦点处的辐射亮度比普通光高10~100倍。
普通光源:相比之下,普通光源的亮度较低。
激光源:激光的波长和频率非常稳定,这使得激光在许多科学和工程应用中成为理想的光源。例如,在测量长度、速度和距离等应用中,激光可以提供非常精确的结果。
普通光源:普通光源产生的光的波长和频率可能会随着时间的推移而发生变化,导致其稳定性较差。
激光源:由于激光的独特性质,它在许多领域都有广泛的应用。例如,在医疗领域,激光用于治疗各种疾病和病症;在工业领域,激光用于切割、焊接、打标和测量等;在通信领域,激光也用于光纤通信等应用。
普通光源:普通光源的应用虽然也相对广泛,但不如激光那样具有特定和精确的应用领域。它们主要用于照明、摄影等日常用途。
综上所述,激光源与普通光源在光源特性、光谱成分、方向性、亮度、稳定性以及应用领域等方面都存在显著的区别。这些区别使得激光在许多高科技领域具有不可替代的重要作用。
激光源品牌众多,各具特色,以下是一些知名品牌及其简要介绍:
品牌介绍:MONTFORT Laser于2011年创立,是一家专门研究特别紧凑的脉冲激光源的激光企业。其主要产品用于科学应用、分析、测试与测量以及材料加工等领域。该品牌拥有强大的研发和工程团队,致力于开发下一代激光源,并与国际研究合作伙伴共同研发新产品,提高产品性能及可靠性。
产品范围:包括德国MONTFORT激光器、激光头、激光源、皮秒激光振荡器等。
特色产品:纳秒调Q激光器,适合空间受限和手持式应用,总重量小于2公斤,便于集成在用户的设置中。
品牌介绍:Chromacity于2013年创立,致力于将一系列根据生命科学家和工业应用的特定需求量身定制的激光器推向市场。这些激光器以功率、波长范围和性价比的独特组合为特点。公司不断创新开发产品,将产品质量和客户体验作为核心任务。
产品范围:包括英国Chromacity激光器、激光源、飞秒激光器等。
主要型号:如Chromacity 1040、Chromacity 520、Chromacity OPO等。其中,Chromacity OPO提供高功率、宽带相干光,适用于光谱学应用和CARS显微镜等领域。
品牌特点:ALPhANOV激光源以其高性价比、风冷、紧凑、坚固的光学集成以及环境稳定的输出而著称。该品牌激光源适用于多种应用,提供独特的整体解决方案。
产品介绍:如Er-PULS-fs激光源,基于全PM光纤倍频飞秒锁模振荡器,具有波长1560 nm、平均功率大于150 mW、脉冲持续时间小于100 fs等特点。该激光器还具备空气冷却、小尺寸设计以及多种外部接口和软件兼容性。
品牌背景:Agilent(现为Keysight Technologies的一部分)是光学测试仪器领域的知名品牌,其可调激光源产品广泛应用于光通信、光纤传感、光学测量等领域。
产品特点:如Agilent 8168系列和81989A可调激光源,具备宽波长范围、高精度波长调节、高输出功率稳定性等特点。这些产品适用于光元器件的表征、非线性效应的测量以及光放大器和其他有源/无源光元器件的测试。
以上品牌仅为激光源市场中的一部分代表,市场上还有许多其他优秀的激光源品牌和产品可供选择。在选择激光源时,应根据具体的应用需求、性能参数、价格预算等因素进行综合考虑。