激光光源可按其工作物質(zhì)(也稱激活物質(zhì))分為固體激光源(晶體和釹玻璃)、氣體激光源(包括原子、離子、分子、準(zhǔn)分子)、液體激光源(包括有機(jī)染料、無機(jī)液體、螯合物)和半導(dǎo)體激光源4種類型。
基本信息
激光光源由工作物質(zhì)、泵浦激勵源和諧振腔 3部分組成。工作物質(zhì)中的粒子(分子、原子或離子)在泵浦激勵源的作用下,被激勵到高能級的激發(fā)態(tài),造成高能級激發(fā)態(tài)上的粒子數(shù)多于低能級激發(fā)態(tài)上的粒子數(shù),即形成粒子數(shù)反轉(zhuǎn)。粒子從高能級躍遷到低能級時(shí),就產(chǎn)生光子,如果光子在諧振腔反射鏡的作用下,返回到工作物質(zhì)而誘發(fā)出同樣性質(zhì)的躍遷,則產(chǎn)生同頻率、同方向、同相位的輻射。如此靠諧振腔的反饋放大循環(huán)下去,往返振蕩,輻射不斷增強(qiáng),最終即形成強(qiáng)大的激光束輸出。
應(yīng)用
激光光源在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和科學(xué)技術(shù)的各領(lǐng)域中得到了廣泛應(yīng)用,例如激光加工(切割、焊接、打孔、熱處理、刻線),核聚變,同位素分離,醫(yī)療儀器(手術(shù)刀、凝固器),檢測器,光纖通信光源,全息攝影光源,舞臺美術(shù)光源,激光視頻唱片,激光傳真,激光排版印刷,光學(xué)計(jì)算機(jī),激光武器等。
特點(diǎn)
激光光源具有下列特點(diǎn):
①單色性好。激光的顏色很純,其單色性比普通光源的光高10倍以上。因此,激光光源是一種優(yōu)良的相干光源,可廣泛用于光通信。
②方向性強(qiáng)。激光束的發(fā)散立體角很小,為毫弧度量級,比普通光或微波的發(fā)散角小2~3數(shù)量級。
③光亮度高。激光焦點(diǎn)處的輻射亮度比普通光高10~100倍。
激光光源的主要優(yōu)勢就是亮度高,色彩好,能耗低,壽命長且體積小。同時(shí)具備五種優(yōu)勢光源只有激光,LED光源也很厲害,卻難在亮度上無法突破,因此未來在和激光光源的較量中始終無法處于一個(gè)等級。當(dāng)然這些優(yōu)勢目前還沒有辦法完全展現(xiàn),激光光源也具有成本較高,特別是在實(shí)現(xiàn)彩色顯示的時(shí)候,綠色光源亮度、壽命與紅藍(lán)兩色不匹配的難題目前也困擾著這個(gè)行業(yè)。
與普通光源區(qū)別
激光源與普通光源在多個(gè)方面存在顯著的區(qū)別,這些區(qū)別主要體現(xiàn)在光源特性、光譜成分、方向性、亮度、穩(wěn)定性以及應(yīng)用領(lǐng)域等方面。以下是對這些區(qū)別的詳細(xì)闡述:
一、光源特性
激光源:激光(Laser)是一種通過受激發(fā)射輻射產(chǎn)生的單色、定向的光。它是由粒子在特定能級間躍遷時(shí)釋放出的光子產(chǎn)生的,具有高度的單色性、方向性、相干性和高亮度。
普通光源:普通光源則是由自然界或人工制造的各種光源產(chǎn)生,如太陽、火焰、白熾燈、熒光燈等。它們的光譜通常具有連續(xù)性,包含了多種不同波長的光線,且光線發(fā)散,不像激光那樣具有單一頻率和方向性。
二、光譜成分
激光源:激光的光譜非常窄,意味著其產(chǎn)生的光波長非常一致,因此可以產(chǎn)生非常純的單色光。
普通光源:普通光源的光譜則相對較寬,產(chǎn)生的光的顏色和波長范圍更廣。例如,白熾燈的光譜可以覆蓋從紅外線到紫外線的整個(gè)可見光譜范圍。
三、方向性
激光源:激光具有高度的方向性,光束發(fā)散立體角很小,通常只有毫弧度量級,這使得激光束可以精確地指向目標(biāo)。
普通光源:普通光源的光線則是向四面八方發(fā)散的,沒有像激光那樣的精確指向性。
四、亮度
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來。激光焦點(diǎn)處的輻射亮度比普通光高10~100倍。
普通光源:相比之下,普通光源的亮度較低。
五、穩(wěn)定性
激光源:激光的波長和頻率非常穩(wěn)定,這使得激光在許多科學(xué)和工程應(yīng)用中成為理想的光源。例如,在測量長度、速度和距離等應(yīng)用中,激光可以提供非常精確的結(jié)果。
普通光源:普通光源產(chǎn)生的光的波長和頻率可能會隨著時(shí)間的推移而發(fā)生變化,導(dǎo)致其穩(wěn)定性較差。
六、應(yīng)用領(lǐng)域
激光源:由于激光的獨(dú)特性質(zhì),它在許多領(lǐng)域都有廣泛的應(yīng)用。例如,在醫(yī)療領(lǐng)域,激光用于治療各種疾病和病癥;在工業(yè)領(lǐng)域,激光用于切割、焊接、打標(biāo)和測量等;在 通信 領(lǐng)域,激光也用于光纖通信等應(yīng)用。
普通光源:普通光源的應(yīng)用雖然也相對廣泛,但不如激光那樣具有特定和精確的應(yīng)用領(lǐng)域。它們主要用于照明、攝影等日常用途。
綜上所述,激光源與普通光源在光源特性、光譜成分、方向性、亮度、穩(wěn)定性以及應(yīng)用領(lǐng)域等方面都存在顯著的區(qū)別。這些區(qū)別使得激光在許多高科技領(lǐng)域具有不可替代的重要作用。
激光源品牌
激光源品牌眾多,各具特色,以下是一些知名品牌及其簡要介紹:
1. 德國MONTFORT激光源
品牌介紹:MONTFORT Laser于2011年創(chuàng)立,是一家專門研究特別緊湊的脈沖激光源的激光企業(yè)。其主要產(chǎn)品用于科學(xué)應(yīng)用、分析、測試與測量以及材料加工等領(lǐng)域。該品牌擁有強(qiáng)大的研發(fā)和工程團(tuán)隊(duì),致力于開發(fā)下一代激光源,并與國際研究合作伙伴共同研發(fā)新產(chǎn)品,提高產(chǎn)品性能及可靠性。
產(chǎn)品范圍:包括德國MONTFORT激光器、激光頭、激光源、皮秒激光振蕩器等。
特色產(chǎn)品:納秒調(diào)Q激光器,適合空間受限和手持式應(yīng)用,總重量小于2公斤,便于集成在用戶的設(shè)置中。
2. 英國Chromacity激光器
品牌介紹:Chromacity于2013年創(chuàng)立,致力于將一系列根據(jù)生命科學(xué)家和工業(yè)應(yīng)用的特定需求量身定制的激光器推向市場。這些激光器以功率、波長范圍和性價(jià)比的獨(dú)特組合為特點(diǎn)。公司不斷創(chuàng)新開發(fā)產(chǎn)品,將產(chǎn)品質(zhì)量和客戶體驗(yàn)作為核心任務(wù)。
產(chǎn)品范圍:包括英國Chromacity激光器、激光源、飛秒激光器等。
主要型號:如Chromacity 1040、Chromacity 520、Chromacity OPO等。其中,Chromacity OPO提供高功率、寬帶相干光,適用于光譜學(xué)應(yīng)用和CARS顯微鏡等領(lǐng)域。
3. 法國ALPhANOV激光源
品牌特點(diǎn):ALPhANOV激光源以其高性價(jià)比、風(fēng)冷、緊湊、堅(jiān)固的光學(xué)集成以及環(huán)境穩(wěn)定的輸出而著稱。該品牌激光源適用于多種應(yīng)用,提供獨(dú)特的整體解決方案。
產(chǎn)品介紹:如Er-PULS-fs激光源,基于全PM光纖倍頻飛秒鎖模振蕩器,具有波長1560 nm、平均功率大于150 mW、脈沖持續(xù)時(shí)間小于100 fs等特點(diǎn)。該激光器還具備空氣冷卻、小尺寸設(shè)計(jì)以及多種外部接口和軟件兼容性。
4. 美國Agilent可調(diào)激光源
品牌背景:Agilent(現(xiàn)為Keysight Technologies的一部分)是光學(xué)測試儀器領(lǐng)域的知名品牌,其可調(diào)激光源產(chǎn)品廣泛應(yīng)用于光通信、光纖傳感、光學(xué)測量等領(lǐng)域。
產(chǎn)品特點(diǎn):如Agilent 8168系列和81989A可調(diào)激光源,具備寬波長范圍、高精度波長調(diào)節(jié)、高輸出功率穩(wěn)定性等特點(diǎn)。這些產(chǎn)品適用于光元器件的表征、非線性效應(yīng)的測量以及光放大器和其他有源/無源光元器件的測試。
以上品牌僅為激光源市場中的一部分代表,市場上還有許多其他優(yōu)秀的激光源品牌和產(chǎn)品可供選擇。在選擇激光源時(shí),應(yīng)根據(jù)具體的應(yīng)用需求、性能參數(shù)、價(jià)格預(yù)算等因素進(jìn)行綜合考慮。
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