激光種類(激光器的種類和特點)
激光的波長和激光的分類直接相關(guan) ，先看看激光的波長：
圖片來源wikipedia，圖片中大多數數據取自Weber's 《book Handbook of laser wavelengths》（韋伯《激光波長手冊(ce) 》）（如查看原圖請私信我）
波長條上方顯示了不同的激光類型，下方顯示了可以在波長範圍內(nei) 發射的激光。線條的高度表示市售的最大功率/脈衝(chong) 能量，而顏色將激光材料的類型編成代碼）。大多數數據來自韋伯的《激光波長手冊(ce) 》《Weber's book Handbook of laser wavelengths》。
激光分類的方法有很多，可分為(wei) 固體(ti) 、氣體(ti) 、液體(ti) 、半導體(ti) 、染料和光纖等幾種類型：
（1）固體(ti) 激光器（Solid state laser）一般體(ti) 積小而堅固，脈衝(chong) 輻射功率較高，應用範圍較廣泛。如：Nd:YAG激光器。Nd（釹）是一種稀土族元素，YAG代表釔鋁石榴石，晶體(ti) 結構與(yu) 紅寶石相似。還有Tm:YAG，Ho:YAG，Ho:YAG 等等。
（2）半導體(ti) 激光器（Semiconductor laser）體(ti) 積小、重量輕、壽命長、結構簡單，特別適於(yu) 在飛機、軍(jun) 艦、車輛和宇宙飛船上使用。半導體(ti) 激光器可以通過外加的電場、磁場、溫度、壓力等改變激光的波長，能將電能直接轉換為(wei) 激光能，所以發展迅速。
（3）氣體(ti) 激光器（Gas laser）是其中通過氣體(ti) 釋放電流以產(chan) 生相幹光的激光器。單色性和相幹性較好，激光波長可達數千種，應用廣泛。氣體(ti) 激光器結構簡單、造價(jia) 低廉、操作方便。在工農(nong) 業(ye) 、醫學、精密測量、全息技術等方麵應用廣泛。氣體(ti) 激光器有電能、熱能、化學能、光能、核能等多種激勵方式。
（4）液體(ti) 染料為(wei) 工作物質的染料激光器（Dye laser）於(yu) 1966 年問世，廣泛應用於(yu) 各種科學研究領域。現在已發現的能產(chan) 生激光的染料，大約 500 種左右。這些染料可以溶於(yu) 酒精、苯、丙酮、水或其他溶液。它們(men) 還可以包含在有機塑料中以固態出現，或升華為(wei) 蒸汽，以氣態形式出現。所以染料激光器也稱為(wei) “ 液體(ti) 激光器 ” 。染料激光器的突出特點是波長連續可調。燃料激光器種類繁多，價(jia) 格低廉，效率高，輸出功率可與(yu) 氣體(ti) 和固體(ti) 激光器相媲美，應用於(yu) 分光光譜、光化學、醫療和農(nong) 業(ye) 。
（5）化學激光器（Chemical Laser）有些化學反應產(chan) 生足夠多的高能原子，就可以釋放出大能量，可用來產(chan) 生激光作用。這主要是武器應用。比如氟化氫激光器能夠提供兆瓦範圍內(nei) 的連續輸出功率。
（6）自由電子激光器（Free electron laser） 這類激光器比其他類型更適於(yu) 產(chan) 生很大功率的輻射。它的工作機製與(yu) 眾(zhong) 不同，它從(cong) 加速器中獲得幾千萬(wan) 伏高能調整電子束，經周期磁場，形成不同能態的能級，產(chan) 生受激輻射。
（7）準分子激光器（Excimer laser，其實也屬於(yu) 氣體(ti) 激光之一）是一種紫外氣態激光，處於(yu) 激發態的惰性氣體(ti) 和另一種氣體(ti) （惰性氣體(ti) 或鹵素）結合的混合氣體(ti) 形成的分子，向其基態躍遷時發射所產(chan) 生的激光，稱為(wei) 準分子激光。準分子激光屬於(yu) 低能量激光，無熱效應，是方向性強、波長純度高、輸出功率大的脈衝(chong) 激光，光子能量波長範圍為(wei) 157－353納米，脈衝(chong) 時間為(wei) 幾十納秒，屬於(yu) 紫外光。最常見的波長有157 nm、193 nm、248 nm、308 nm、351-353 nm。
（8）光纖激光器（Fiber laser）利用光纖中的增益介質（稀土元素）提供光信號的放大。光纖激光器有單端泵浦和雙端泵浦兩(liang) 種，後者的輸出功率可以達到更高。還在研發中的相幹合成技術可以進一步擴展輸出功率。
（8）從(cong) 連續性來分類有連續激光（Continuous laser）和脈衝(chong) 激光（Pulsed laser and Ultrashort pulsed laser）, 脈衝(chong) 激光：納秒 (10e-6秒), 皮秒 (10e-9秒), 和 飛秒 (10e-12秒)甚至阿秒 (10e-15秒)激光。
連續激光、較長脈衝(chong) 激光和超短脈衝(chong) 激光，同樣作用在目標表麵上，熱效應差異很大。
（9）其他類型的激光還有很多，拉曼激光（Raman laser）、金屬蒸汽激光（Metal-vapor lasers），等等。針對不同的應用，還會(hui) 有很多細分技術。
作為(wei) 工業(ye) 4.0的基礎，激光將會(hui) 有越來越大的作為(wei) ，歡迎大家討論、交流，共同進步。
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