Esta es una lista de tipos de láser , sus longitudes de onda operativas y sus aplicaciones . Se conocen miles de tipos de láser , pero la mayoría de ellos se utilizan solo para investigaciones especializadas.
Descripción general
Láseres de gas
Medio y tipo de ganancia de láser | Longitud de onda de operación | Fuente de la bomba | Aplicaciones y notas |
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Láser de helio-neón | 632,8 nm (543,5 nm, 593,9 nm, 611,8 nm, 1,1523 μm, 1,52 μm , 3,3913 μm) | Descarga eléctrica | Interferometría , holografía , espectroscopia , escaneo de códigos de barras , alineación, demostraciones ópticas. |
Láser de argón | 454,6 nm, 488,0 nm, 514,5 nm (351 nm, 363,8, 457,9 nm, 465,8 nm, 476,5 nm, 472,7 nm, 528,7 nm, también la frecuencia duplicada para proporcionar 244 nm, 257 nm) | Descarga eléctrica | Retina fototerapia (para la diabetes ), la litografía , la microscopía confocal , espectroscopia de bombeo otros láseres. |
Láser de criptón | 416 nm, 530,9 nm, 568,2 nm, 647,1 nm, 676,4 nm, 752,5 nm, 799,3 nm | Descarga eléctrica | Investigación científica, mezclada con argón para crear láseres de "luz blanca", espectáculos de luces. |
Láser de iones de xenón | Muchas líneas en todo el espectro visible que se extienden hacia los rayos ultravioleta e infrarrojos. | Descarga eléctrica | Investigación científica. |
Láser de nitrógeno | 337,1 nanómetro | Descarga eléctrica | Bombeo de láseres de tinte, medición de la contaminación del aire, investigación científica. Los láseres de nitrógeno pueden operar de manera superradiante (sin una cavidad de resonador). Construcción láser amateur. Ver láser TEA . |
Láser de dióxido de carbono | 10,6 μm (9,4 μm) | Descarga eléctrica transversal (alta potencia) o longitudinal (baja potencia) | Procesamiento de materiales ( corte por láser , soldadura por rayo láser , etc.), cirugía , láser dental , láseres militares . |
Láser de monóxido de carbono | 2,6 a 4 μm, 4,8 a 8,3 μm | Descarga eléctrica | Procesamiento de materiales ( grabado , soldadura , etc.), espectroscopia fotoacústica . |
Láser excimer | 157 nm (F 2 ), 193,3 nm (ArF), 248 nm (KrF), 308 nm (XeCl), 351 nm (XeF) | Recombinación de excímeros mediante descarga eléctrica | Litografía ultravioleta para fabricación de semiconductores , cirugía láser , LASIK , investigación científica. |
Láseres químicos
Usado como armas de energía dirigida .
Medio y tipo de ganancia de láser | Longitud de onda de operación | Fuente de la bomba | Aplicaciones y notas |
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Láser de fluoruro de hidrógeno | 2,7 a 2,9 μm para fluoruro de hidrógeno (<80% de transmitancia atmosférica ) | Reacción química en un chorro ardiente de etileno y trifluoruro de nitrógeno (NF 3 ) | Utilizado en la investigación de armamento láser, operado en modo de onda continua , puede tener una potencia en el rango de megavatios . |
Láser de fluoruro de deuterio | ~ 3800 nm (3,6 a 4,2 μm) (~ 90% de transmitancia atm. ) | reacción química | Prototipos láser militares estadounidenses . |
BOBINA ( oxígeno químico - láser de yodo ) | 1.315 μm (<70% de transmitancia atmosférica ) | Reacción química en un chorro de yodo y oxígeno singlete delta | Láseres militares , investigación científica y de materiales. Puede operar en modo de onda continua, con potencia en el rango de megavatios. |
Agil ( todo láser de yodo en fase gaseosa ) | 1.315 μm (<70% de transmitancia atmosférica ) | Reacción química de átomos de cloro con ácido hidrazoico gaseoso , dando como resultado moléculas excitadas de cloruro de nitrógeno , que luego pasan su energía a los átomos de yodo. | Científico, armamento, aeroespacial. |
Láseres de tinte
Medio y tipo de ganancia de láser | Longitud de onda de operación | Fuente de la bomba | Aplicaciones y notas |
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Láseres de tinte | 390-435 nm ( estilbeno ), 460-515 nm ( cumarina 102), 570-640 nm ( rodamina 6G), muchos otros | Otro láser, lámpara de destellos | Investigación, medicina láser , [2] espectroscopia , eliminación de marcas de nacimiento , separación de isótopos . El rango de sintonización del láser depende del tinte que se utilice. |
Láseres de vapor de metal
Medio y tipo de ganancia de láser | Longitud de onda de operación | Fuente de la bomba | Aplicaciones y notas |
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Láser de vapor de metal de helio - cadmio (HeCd) | 325 nm, 441,563 nm | Descarga eléctrica en vapor de metal mezclado con gas tampón de helio . | Aplicaciones de impresión y composición tipográfica, examen de excitación de fluorescencia (es decir, en la impresión de billetes de Estados Unidos), investigación científica. |
Láser de vapor de metal de helio - mercurio (HeHg) | 567 nm, 615 nm | (Raro) Investigación científica, construcción láser amateur. | |
Láser de helio - selenio (HeSe) de vapor de metal | hasta 24 longitudes de onda entre rojo y UV | (Raro) Investigación científica, construcción láser amateur. | |
Láser de vapor de metal de helio - plata (HeAg) [3] | 224,3 nm | Investigación científica | |
Láser de vapor de estroncio | 430,5 nanómetro | Investigación científica | |
Láser de vapor de metal de neón y cobre (NeCu) [3] | 248,6 nm | Descarga eléctrica en vapor de metal mezclado con gas tampón neón . | Investigación científica: Raman y espectroscopia de fluorescencia [4] [5] |
Láser de vapor de cobre | 510,6 nm, 578,2 nm | Descarga eléctrica | Usos dermatológicos, fotografía de alta velocidad, bomba para láseres de tinte. |
Láser de vapor dorado | 627 nanómetro | (Raras) Usos dermatológicos, terapia fotodinámica . [6] | |
Láser de vapor de manganeso (Mn / MnCl 2 ) | 534,1 nanómetro | Descarga eléctrica pulsada | [ cita requerida ] |
Láseres de estado sólido
Medio y tipo de ganancia de láser | Longitud de onda de operación | Fuente de la bomba | Aplicaciones y notas |
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Láser de rubí | 694,3 nm | Lámpara de flash | Holografía , eliminación de tatuajes . El primer láser, inventado por Theodore Maiman en mayo de 1960. |
Nd: láser YAG | 1,064 μm (1,32 μm) | Lámpara de destello, diodo láser | Procesamiento de materiales, determinación de distancia , designación de objetivos con láser, cirugía, eliminación de tatuajes , depilación, investigación, bombeo de otros láseres (combinado con la duplicación de frecuencia para producir un rayo verde de 532 nm). Uno de los láseres de alta potencia más comunes. Generalmente pulsado (hasta fracciones de nanosegundo ), láser dental |
Nd: Cr: láser YAG | 1,064 μm (1,32 μm) | radiación solar | Producción experimental de nanopolvos. [7] |
Er: láser YAG | 2,94 micras | Lámpara de destello, diodo láser | Raspado periodontal, láser dental , rejuvenecimiento cutáneo |
Láser de estado sólido de neodimio YLF ( Nd: YLF ) | 1.047 y 1.053 μm | Lámpara de destello, diodo láser | Se utiliza principalmente para el bombeo pulsado de ciertos tipos de láseres pulsados de Ti: zafiro , combinados con duplicación de frecuencia . |
Láser ortovanadato de itrio dopado con neodimio ( Nd: YVO 4 ) | 1.064 micras | diodo láser | Se utiliza principalmente para el bombeo continuo de Ti de modo bloqueado : láseres de zafiro o de colorante, en combinación con la duplicación de frecuencia . También se utiliza pulsado para marcaje y micromecanizado. Un láser de frecuencia duplicada nd: YVO 4 también es la forma normal de hacer un puntero láser verde . |
Oxoborato de calcio itrio dopado con neodimio Nd : Y Ca 4 O ( B O 3 ) 3 o simplemente Nd: YCOB | ~ 1.060 μm (~ 530 nm en el segundo armónico) | diodo láser | Nd: YCOB es un material láser denominado "duplicación de frecuencia propia" o SFD que es capaz de emitir láser y que tiene características no lineales adecuadas para la segunda generación de armónicos . Dichos materiales tienen el potencial de simplificar el diseño de láseres verdes de alto brillo. |
Láser de vidrio de neodimio (Nd: vidrio) | ~ 1.062 μm ( vidrios de silicato ), ~ 1.054 μm ( vidrios de fosfato ) | Lámpara de destello, diodo láser | Se utiliza en sistemas de haces múltiples de alta potencia ( escala de teravatios ) y alta energía ( megajulios ) para la fusión por confinamiento inercial . Nd: Los láseres de vidrio suelen triplicarse en frecuencia hasta el tercer armónico a 351 nm en los dispositivos de fusión láser. |
Láser de zafiro de titanio ( Ti: zafiro ) | 650-1100 nm | Otro láser | Espectroscopia, LIDAR , investigación. Este material se utiliza a menudo en láseres infrarrojos de modo bloqueado altamente sintonizables para producir pulsos ultracortos y en láseres amplificadores para producir pulsos ultracortos y ultra intensos. |
Láser de tulio YAG (Tm: YAG) | 2,0 μm | Diodo láser | LIDAR . |
Láser de iterbio YAG (Yb: YAG) | 1,03 micras | Diodo láser, lámpara de destellos | Refrigeración láser , procesamiento de materiales, investigación de pulsos ultracortos, microscopía multifotónica, LIDAR . |
Iterbio : láser 2 O 3 (vidrio o cerámica) | 1,03 micras | Diodo láser | Investigación de pulso ultracorto, [8] |
Láser de vidrio dopado con iterbio (varilla, placa / chip y fibra) | 1. μm | Diodo láser. | La versión de fibra es capaz de producir una potencia continua de varios kilovatios, con una eficiencia de ~ 70-80% óptico a óptico y ~ 25% eléctrico a óptico. Procesamiento de materiales: corte, soldadura, marcado; fibra óptica no lineal: fuentes basadas en fibra no lineal de banda ancha, bomba para láseres Raman de fibra ; Bomba de amplificación Raman distribuida para telecomunicaciones . |
Láser de holmio YAG (Ho: YAG) | 2,1 micras | Diodo láser | Ablación de tejidos, eliminación de cálculos renales , odontología . |
Láser de cromo ZnSe (Cr: ZnSe) | 2,2 - 2,8 μm | Otro láser (fibra Tm) | Radar láser MWIR, contramedida contra misiles de búsqueda de calor, etc. |
Fluoruro de aluminio, estroncio (o calcio ) de litio dopado con cerio (Ce: LiSAF, Ce: LiCAF) | ~ 280 hasta 316 nm | Frecuencia cuadruplicada con láser Nd: YAG bombeado, bombeado con láser excimer , bombeado con láser de vapor de cobre . | Detección atmosférica remota, LIDAR , investigación en óptica. |
Vidrio de fosfato dopado con prometio -147 ( 147 Pm +3 : vidrio) láser de estado sólido | 933 nm, 1098 nm | ?? | El material láser es radiactivo. Una vez que se demostró su uso en LLNL en 1987, el láser de 4 niveles a temperatura ambiente en 147 µm dopado en un étalon de vidrio de fosfato de plomo- indio . |
Láser de crisoberilo ( alejandrita ) dopado con cromo | Típicamente sintonizado en el rango de 700 a 820 nm | Lámpara de destello, diodo láser, arco de mercurio (para operación en modo CW ) | Usos dermatológicos , LIDAR , mecanizado láser. |
Erbio dopado y erbio - iterbio codopada láseres de cristal | 1,53-1,56 μm | Diodo láser | Estos se fabrican en forma de varilla, placa / chip y fibra óptica. Las fibras dopadas con erbio se utilizan comúnmente como amplificadores ópticos para telecomunicaciones . |
Trivalente uranio dopado con fluoruro de calcio (U: de CaF 2 ) láser de estado sólido | 2,5 μm | Lámpara de flash | Primer láser de estado sólido de 4 niveles (noviembre de 1960) desarrollado por Peter Sorokin y Mirek Stevenson en los laboratorios de investigación de IBM , segundo láser inventado en general (después del láser de rubí de Maiman), enfriado con helio líquido , sin usar en la actualidad. [1] |
Divalentes samario dopado con fluoruro de calcio (Sm: de CaF 2 ) laser | 708,5 nanómetro | Lámpara de flash | También inventado por Peter Sorokin y Mirek Stevenson en los laboratorios de investigación de IBM , a principios de 1961. Refrigerado con helio líquido, sin usar en la actualidad. [2] |
Láser de centro F | 2,3-3,3 μm | Láser de iones | Espectroscopia |
Láseres semiconductores
Medio y tipo de ganancia de láser | Longitud de onda de operación | Fuente de la bomba | Aplicaciones y notas |
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Diodo láser semiconductor (información general) | 0,4-20 μm, dependiendo del material de la región activa. | Corriente eléctrica | Telecomunicaciones , holografía , impresión , armamento, mecanizado, soldadura, fuentes de bombeo para otros láseres, faros de carretera para automóviles . [9] |
GaN | 0,4 μm | Discos ópticos . 405 nm se utiliza en la lectura / grabación de discos Blu-ray . | |
InGaN | 0,4 - 0,5 μm | Proyector doméstico , fuente de luz principal para algunos proyectores pequeños recientes | |
AlGaInP , AlGaAs | 0,63-0,9 μm | Discos ópticos , punteros láser , comunicaciones de datos. El disco compacto de 780 nm , el reproductor de DVD general de 650 nm y el DVD de 635 nm para grabadora láser son el tipo de láser más común en el mundo. Bombeo láser de estado sólido, mecanizado, médico. | |
InGaAsP | 1.0-2.1 μm | Telecomunicaciones , bombeo láser de estado sólido, mecanizado, médico .. | |
sal de plomo | 3-20 μm | ||
Láser emisor de superficie de cavidad vertical (VCSEL) | 850-1500 nm, según el material | Telecomunicaciones | |
Láser de cascada cuántica | Mediados infrarrojo hasta el infrarrojo lejano. | Investigación. Las aplicaciones futuras pueden incluir radares para evitar colisiones, control de procesos industriales y diagnósticos médicos, como analizadores de aliento. | |
Láser de silicio híbrido | mediados de infrarrojos | Comunicaciones ópticas integradas de silicio de bajo costo |
Otros tipos de láseres
Medio y tipo de ganancia de láser | Longitud de onda de operación | Fuente de la bomba | Aplicaciones y notas |
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Láser de electrones libres | Un amplio rango de longitudes de onda (0,1 nm - varios mm); un solo láser de electrones libres puede sintonizarse en un rango de longitud de onda | Haz de electrones relativista | Investigación atmosférica , ciencia de materiales , aplicaciones médicas. |
Láser dinámico de gas | Varias líneas alrededor de 10,5 μm; otras frecuencias pueden ser posibles con diferentes mezclas de gases | Inversión de la población del estado de giro en moléculas de dióxido de carbono causada por la expansión adiabática supersónica de una mezcla de nitrógeno y dióxido de carbono | Aplicaciones militares; Puede funcionar en modo CW a varios megavatios de potencia óptica. Industria manufacturera e industria pesada. |
" Níquel -como" samario láser [10] | Rayos X a una longitud de onda de 7.3 nm | Lasing en plasma de samario ultracaliente formado por fluencias de irradiación a escala de teravatios de doble pulso . | Láser de rayos X de menos de 10 nm, posibles aplicaciones en microscopía de alta resolución y holografía . |
Láser Raman , utiliza dispersión Raman estimulada inelástica en un medio no lineal, principalmente fibra, para amplificación | 1-2 μm para la versión de fibra | Otro láser, principalmente láseres de fibra de vidrio Yb | Cobertura completa de longitud de onda de 1-2 μm; amplificación de señales ópticas distribuidas para telecomunicaciones ; Generación y amplificación de solitones ópticos. |
Láser de bombeo nuclear | Ver láseres de gas , rayos X suaves | Fisión nuclear : reactor , bomba nuclear | Investigación, programa de armas. |
Láser de rayos gamma | Rayos gamma | Desconocido | Hipotético |
Láser de gravedad | Ondas gravitacionales muy largas | Desconocido | Hipotético |
Ver también
- Construcción láser
- Lista de artículos láser
Notas
- ^ Weber, Marvin J. (1999). Manual de longitudes de onda láser . Prensa CRC . ISBN 978-0-8493-3508-2.
- ^ Costela, A .; et al. (2009). "Aplicaciones médicas de los láseres de tinte". En Duarte, FJ (ed.). Aplicaciones de láser sintonizable (2ª ed.). Prensa CRC .
- ^ a b Storrie-Lombardia, MC; et al. (2001). "Láseres de iones de cátodo hueco para imágenes de fluorescencia y espectroscopia Raman ultravioleta profunda". Revisión de instrumentos científicos . 72 (12): 4452. Código bibliográfico : 2001RScI ... 72.4452S . CiteSeerX 10.1.1.527.8836 . doi : 10.1063 / 1.1369627 .
- ^ Beegle, L .; Bhartia, R .; White, M .; DeFlores, L .; Abbey, W .; Wu, Yen-Hung; Cameron, B .; Moore, J .; Fries, M. (1 de marzo de 2015). "SHERLOC: escaneo de ambientes habitables con Raman y luminiscencia para orgánicos y químicos". Conferencia aeroespacial del IEEE 2015 : 1–11. doi : 10.1109 / AERO.2015.7119105 . ISBN 978-1-4799-5379-0. S2CID 28838479 .
- ^ Overton, Gail (11 de agosto de 2014). "Photon Systems Deep-UV NeCu láser para alimentar el instrumento de fluorescencia Mars 2020 Raman" . www.laserfocusworld.com . Consultado el 17 de marzo de 2020 .
- ^ Goldman, L. (1990). "Láseres de tinte en medicina". En Duarte, FJ; Hillman, LW (eds.). Principios del láser de tinte . Prensa académica. ISBN 978-0-12-222700-4.
- ^ Sh. D. Payziyeva; SA Bakhramov; AK Kasimov (2011). "Transformación de luz solar concentrada en radiación láser en pequeños concentradores parabólicos". Revista de Energías Renovables y Sostenibles . 3 (5): 053102. doi : 10.1063 / 1.3643267 .
- ^ M. Tokurakawa; K. Takaichi; A. Shirakawa; K. Ueda; H. Yagi; T. Yanagitani; AA Kaminskii (2007). " Láser cerámico Yb 3+ : Y 2 O 3 bloqueado en modo 188 fs con bombeo de diodos ". Letras de Física Aplicada . 90 (7): 071101. Código bibliográfico : 2007ApPhL..90g1101T . doi : 10.1063 / 1.2476385 .
- ^ BMW, Audi presentará faros láser este año , Automotive News Europe, 7 de enero de 2014, David Sedgwick
- ^ J. Zhang *, AG MacPhee, J. Lin; et al. (16 de mayo de 1997). "Un rayo láser de rayos X saturado a 7 nanómetros" . Ciencia . 276 (5315): 1097-1100. doi : 10.1126 / science.276.5315.1097 . Consultado el 31 de octubre de 2013 .CS1 maint: varios nombres: lista de autores ( enlace )
Otras referencias
- Silfvast, William T.Láser fundamentos , Cambridge University Press, 2004. ISBN 0-521-83345-0
- Weber, Marvin J. Manual de longitudes de onda láser , CRC Press, 1999. ISBN 0-8493-3508-6