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染料激光器

染料激光器(Dye laser),是使用有机染料作为激光介质的激光,通常是一种液体溶液。相比气体的和固态的激光介质,染料激光器通常可以用于更广泛的波长范围内。由于有宽阔的带宽,使得它们特别适合于可调谐激光器脉冲激光器

中文名:染料激光器

外文名:Dye laser

领   域;光学

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产品简介

染料激光器(Dye laser),是使用有机染料作为激光介质的激光,通常是一种液体溶液。相比气体的和固态的激光介质,染料激光器通常可以用于更广泛的波长范围内。由于有宽阔的带宽,使得它们特别适合于可调谐激光器和脉冲激光器。

染料激光器是由彼得·索罗金(Peter P. Sorokin)和弗里兹·彼得·薛弗(Fritz Peter Schäfer)(及其同事)在1966年分别独立发现的。 除了通常的液体状态,染料激光器也可以作为固态染料激光器(SSDL)。SSDL使用染料掺杂有机介质的作为增益介质[1]

产品应用

染料激光器用途非常多。除了公认的波长敏捷能力之外,这些激光还可以提供非常大的的脉冲能量或非常高的平均功率

脉冲激光器

激光器可以在连续或脉冲模式工作。当光脉冲的速率小于激光器的空腔寿命时,称作脉冲激光器。一些工作介质不能承受连续的泵浦,所以只能以脉冲方式工作。当激光器以脉冲方式工作时,会在瞬间释放巨大能量,使金属材料局部蒸发,从而完成打孔,切割等工作。如果采用连续工作方式,由于热

传导,使得加工难以进行。

脉冲产生方式

Q开关方式

在Q-开关,粒子数反转被引入内部的谐振器(即Q开关),该效应能造成品质因数的减少,即所谓“Q空腔”。然后,存储在激光介质中的泵浦能量接近水平后,迅速除去引入的损失机制(通常是电或声光元件),增益介质中存储的能量瞬间释放,产生高的峰值功率

锁模方式

A模式锁定激光器在几十皮秒至小于10飞秒的时间内按顺序发射极短的脉冲。这些脉冲需要在一个往返行程包含的谐振器之间的反射镜的中完成。如此短的时间内,脉冲的时间由于傅立叶限制(也称为能量-时间不确定性),具有在一个相当大的带宽的频谱扩展。因此,这样的增益介质必须有足够广泛,以扩大这些频率的增益带宽。一个合适的材料的一个例子是人工生长的掺钛蓝宝石(Ti:蓝宝石),它具有很宽的增益带宽,因此可以产生只有几飞秒的持续时间的脉冲。

这种锁模激光器是科学上的通用工具,能够最大限度地发挥非线性光学材料的效应(例如,产生二次谐波,研究过程发生在极短的时间尺度(飞秒物理,飞秒化学和超快科学)下变频,光参量振荡器等)

脉冲泵浦方式

实现脉冲激光操作的另一种方法,是泵浦源本身是脉冲。如闪光灯,或其他脉冲激光。在历史上使用的染料激光器的染料分子粒子翻转的寿命很短,需要高能量,快速脉冲泵浦。使用闪光灯时,一般使用大电容来产生强烈的闪光。这些激光器有准分子激光器铜蒸气激光器等。他们不能运行在连续模式。

有机化合物

有机化合物(德语:Organische Verbindung;英语:organic compound、organic chemical),简称有机物,是含碳化合物,但是碳氧化物(如一氧化碳、二氧化碳)、碳酸、碳酸盐、碳酸氢盐、氰化物、硫氰化物、氰酸盐、金属碳化物(如电石)等除外。有机化合物有时也可被定义为碳氢]]化合物及其衍生物的总称。有机物是生命产生的物质基础,例如生命的起源——氨基酸即为一有机化合物。

染料

染料是有颜色的物质但有颜色的物质并不一定是染料。作为染整工业基础,必须能够使一定颜色附着在纤维上。且不易脱落、变色。染料通常溶于水中,一部分的染料需要媒染剂使染料能黏着于纤维上。

染料和色素吸收部分波长的光,所以看起来带有颜色。与染料比较,色素并不溶于水中,亦不会附着于其他物质上。

考古资料显示,染色技术于印度和中东已有超过五千年历史。当时的染料从动植物或矿物质而来,甚少经过处理。大多数染料来自植物界(如植物的

根、莓类、树皮、叶子和木料等),但此类染料甚少被广泛用于商业上。

第一种人造的有机染料苯胺紫(mauveine)由威廉·珀金(William Henry Perkin)于一八五六年发明。其后共有上千种染料被发明出来。[2]

视频

元泰_简版_Pastelle帕斯特_调Q激光

参考文献

  1. [Costela A, Garcia-Moreno I, Gomez C (2016). "Medical Applications of Organic Dye Lasers". In Duarte FJ. Tunable Laser Applications (3rd ed.). Boca Raton: CRC Press. pp. 293–313. ISBN 9781482261066.]
  2. [P. Zorabedian, Tunable external cavity semiconductor lasers, in Tunable Lasers Handbook, F. J. Duarte (Ed.) (Academic, New York, 1995) Chapter 8.]