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中红外激光器应用概述

时间:2021-04-01 来源:新特光电 访问量:1018

对于大多数激光器用户来说,中红外光谱区域仍然是陌生的,因为在该波长范围内只有很少的激光器可商购。最近,开发了新型紧凑、多功能的中红外激光器,为工业,科学,医疗保健和环境中的突破性应用铺平了道路。

中红外激光器

什么是中红外光?

根据ISO标准(ISO:20473:2007),中红外激光是电磁光谱的一部分,覆盖3~50 µm的波长。该光谱区域通常分为两个子区域,中波红外区域(MWIR)范围从3~8 µm,长波红外区域(LWIR)范围从8~15 µm。

为什么使用中红外激光器

激光现已广泛用于材料加工,外科手术,电信,光谱学,国防应用和基础科学。由于中红外激光在所有这些应用领域中都提供了空前的优势,因此对研究和工业越来越有吸引力。原因如下:

中红外激光可以被材料或分子选择性吸收

在中红外处,可以找到大多数液体,气体和非金属(例如塑料,玻璃或生物组织)的基本振动共振。图2显示水,甲烷,CO2和聚合物的强吸收带主要位于中红外。当中红外激光的发射波长与这些共振重叠时,这些材料或分子会选择性地吸收光。更好的吸收意味着在外科手术和材料处理应用中具有更好的控制,精度,效率和速度,或者在光谱学和显微镜学中具有更好的选择性和信噪比。

重要分子和材料的中红外激光吸收带

图2:重要分子和材料的吸收带。

因此,具有固定或可调波长的中红外激光在红外光谱中得到了广泛的应用,包括环境气体监测和呼气分析以及显微镜,微创激光手术和非金属激光加工(切割,钻孔),表面处理等)。与紫外线吸收相比,中红外的选择性烧蚀可以在电子,光子或医疗行业中多层器件的激光加工中发挥重要作用,在该工艺中,重要的是在不影响其他相邻层的情况下加工特定的层。

中红外激光可以在大气中远距离传输

中红外还包含两个主要的大气传输窗口(3~5 µm和8~12 µm区域),其中大气中主要成分的吸收非常低,如图3所示。可以远距离传播,从而可以在国防(例如导弹对抗)和自由空间通信中进行多种应用。

中红外激光的大气透射率

图3:中红外激光的大气透射率较高。

中红外激光是理想的科学工具

中红外激光器也被认为是科学应用的理想实验室工具,包括非线性光学,硅光子学,量子光学,高场物理学,频率梳和超连续谱。这些先进的应用必将带来令人兴奋的新激光发现,并将其转化为现实应用。

如果您有其他应用,或者想了解更多有关中红外超快光纤激光器相关信息,请随时与我们产品经理联系!

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