激光器的分类有很多方式,例如按照工作状态、工作物质的种类、输出波长的波段、输出激光波长是否可以调节、激光器的用途等特点分类。
连续激光器
脉冲激光器
电光调Q
声光调Q
染料调Q
调Q(输出脉宽可以达到纳秒级别)通过改变谐振腔的Q值,把储存在激活媒质中的能量瞬时释放出来,以获得一定脉冲宽度的激光强辐射的方法。Q:品质因数,用来表示谐振腔的质量,定义为Q=(2π/T)*(谐振腔内储存的能量/每秒损失的能量)、T为周期时间
锁模(输出脉宽可以压缩到飞秒级别)
根据产生激光的媒质,可以把激光器分为液体激光器、气体激光器和固体激光器等。而现在最常见的半导体激光器算是固体激光器的一种。
气体激光器
介质是气体的激光器,此种激光器通过放电得到激发。
氦氖激光器:最重要的红光放射源(632.8 nm)。一般功率比较低(0.5~50 mW)。
二氧化碳激光器:波长约10.6 μm(红外线),重要的工业激光。
一氧化碳激光器:波长约6-8 μm(红外线),只在冷却的条件下工作。
氮气激光器:337.1 nm(紫外线)。
氩离子激光器:具有多个波长,457.9 nm(8%)、476.5 nm(12%)、488.0 nm(20%)、496.5 nm(12%)、501.7 nm(5%)、514.5 nm(43%,由蓝光到绿光)。功率从15mW到50W。激光表演中最常用的。
氦镉激光器:最重要的蓝光(442nm)和近紫外激光源(325nm)。
氪离子激光器:具有多个波长,350.7nm、356.4nm、476.2nm、482.5nm、520.6nm、530.9nm、586.2nm、647.1nm(最强)、676.4nm、752.5nm、799.3nm(从蓝光到深红光)。功率可到6W,能耗较大,价格较高。
氧离子激光器
氙离子激光器
混合气体激光器:不含纯气体,而是几种气体的混合物(一般为氩、氪等)。
准分子激光器:比如KrF(248 nm)、XeF(351-353 nm)、ArF(193 nm)、XeCl(308 nm)、F2(157 nm,均为紫外线)。
金属蒸汽激光器:比如铜蒸汽激光器,波长介于510.6-578.2 nm之间。由于很好的加强性,可以不用谐振镜。
金属卤化物激光器:比如溴化铜激光器,波长介于510.6-578.2 nm之间。由于很好的加强性,可以不用谐振镜。
化学激发激光器是一种特殊的形式。激发通过媒介中的化学反应来进行。媒介是一次性的,使用后就被消耗掉了。对于高功率的条件及军事领域是非常理想的。
盐酸激光器
碘激光器
固体激光器
介质是固体的激光器,此种工作物质通过灯、半导体激光器阵列、其他激光器光照泵浦得到激发。热透镜效应是大多数固体激光器的一项缺陷。
红宝石激光器:世界上第一台激光器,1960年7月7日,美国青年科学家梅曼宣布世界上第一台激光器诞生,这台激光器就是红宝石激光器。
掺钕钇铝石榴石(Nd:YAG)激光器:最常用的固体激光器,工作波长一般为1064nm,这一波长为四能级系统,还有其他能级可以输出其他波长的激光。常透过KTP, BBO, LBO 等非线性晶体转换为 532nm, 355nm, 266nm 波长光源。
掺钕钒酸钇(Nd:YVO4)激光器:低功率应用最广泛的固体激光器,工作波长一般为1064nm,可以通过KTP,LBO非线性晶体倍频后产生532nm的激光进行波长的转换。
掺镱钇铝石榴石(Yb:YAG)激光器:适用于高功率输出,这种材料的碟片激光器在激光工业加工领域有很强优势。
钛蓝宝石激光器:具有较宽的波长调节范围(670nm~1200nm)
光纤激光器:用掺有稀土元素的玻璃(SiO2)光纤作为增益介质。
半导体激光器
半导体激光器是电驱动的二极管。施加电流产生的大量电子与空穴复合时,便产生受激发射作用的光增益。在晶体的解理面端点处的反射形成光学谐振腔,通常是利用两种不同的材料来形成共振腔,尽管有些设计是把谐振腔放在半导体晶体的外面。
商业激光二极管的发射波长是从375nm到3500nm。低到中等功率激光二极管被应用于激光打印机和CD/DVD播放机。应用于工业切割焊接,工业激光二极管的最高功率已经达到了10 kW (70dBm)。
染料激光器
染料激光器使用有机染料作为增益介质。
自由电子激光器
自由电子激光器(Free electron lasers),或FEL,是以自由电子为工作物质,将高能电子束的能量转换成激光的装置,具有短波长、大功率、高效率和波长可调节的特性,波长从微波,到太赫兹辐射和红外线,到可见光谱,到软X-射线。
Bio laser
活细胞可以基因改造工程产生绿色萤光蛋白(GFP)。绿色萤光蛋白(GFP)被用作激光的“增益介质”,光放大就发生在GFP。
光子学晶体激光