Тема: Какие бывают лазеры?

[Gall]

Спектр видимого света с указанием длин волн

Длины волн распространенных, очень распространенных и некоторых более редких лазеров:

	Дальний инфракрасный
10,6 мкм	CO2
	Средний инфракрасный
1540 нм	Er:стекло, Er:кристаллы
	Ближний инфракрасный
1152 нм	He-Ne
1090 нм	Ar
1060-1064 нм	Nd:стекла, Nd:кристаллы
1064 нм	Nd:YAG, Nd:YVO4
700-1000 нм	Ti:сапфир
780-980 нм	лазерные диоды GaAs, GaAlAs, InGaAs
848 нм	лазерные мыши
808 нм	лазерный диод накачки DPSS
780 нм	лазерный диод от привода CD
	Красный
694 нм	рубин (только импульсный)
630-680 нм	лазерные диоды на InGaAlP
650 нм	Лазерная указка, лазер от привода DVD
635 нм	дорогие лазерные диоды
632,8 нм	He-Ne
	Оранжевый
627 нм	пары Au
615 нм	He-Hg
612 нм	He-Ne
	Желтый
594 нм	He-Ne
578 нм	пары Cu
564 нм	He-Hg
	Зеленый
543 нм	He-Ne
532 нм	удвоенный Nd:YAG или Nd:YVO4, DPSS, зеленые указки
514.5 нм	Ar
511 нм	пары Cu
520нм	зеленые лазерные диоды (новая разработка)
	Голубой
501,7 н	Ar
496,5 нм	Ar
488,0 нм	Ar
476,5 нм	Ar
	Синий
473 нм	Nd:YAG или Nd:YVO4, DPSS (только импульсный или квазинепрерывный)
457,9 нм	Ar
445 нм	лазерный диод InGaN
442 нм	He-Cd
	Фиолетовый
416 нм	Kr
405 нм	лазерный диод InN, Blu-Ray, фиолетовая указка
	Ультрафиолетовый
337,1 нм	N2, воздух (только импульсный)
325 нм	He-Cd

Лазеры на органических красителях (обычно жидкостные) покрывают весь диапазон длин волн от ближнего ультрафиолетового до ближнего инфракрасного. Обычно они импульсные, в исключительных случаях при лазерной накачке возможен непрерывный режим.

[Gall]

Типы лазеров, используемых в типичных приложениях:

Обычная лазерная указка: диодный лазер InGaAlP 650 нм около 1 мВт
Лазерные прицелы, лазерные нивелиры, вспомогательные лазеры дальномеров: то же
Сканеры штрих-кода: то же (в старых могут использоваться газовые лазеры)

Лазерная резка, лазерная гравировка: CO₂, от нескольких Вт до 100 Вт и выше
Другие лазерные технологии: Nd:YAG непрерывный или импульсный, 1064 нм
Медицинские лазеры для удаления новообразований, лазерные скальпели: то же
Все вышеперечисленные системы могут иметь пилотный красный лазер, как в указке.

Лазерные дальномеры: Er и т.п., около 1500 нм, с модулированной добротностью. Имеют красный пилотный лазер типа указки. В старых дальномерах может использоваться Nd:YAG или рубин.

Приводы CD: инфракрасный лазерный диод 780 нм, для чтения мощность около 1 мВт, для записи около 100 мВт.
Приводы DVD: такой же лазер, как в CD, и дополнительно 650 нм аналогичной мощности.
Приводы Blu-Ray: такие же лазеры, как в DVD, и дополнительно 405 нм аналогичной мощности. Все три лазера часто выполняются в виде одной детали с 5 выводами.

Зеленые лазерные указки: твердотельный (DPSS) лазер Nd:YVO4 1064 нм и кристалл KTP внутри резонатора, удваивающий до 532 нм. Оба кристалла склеены вместе и оформлены готовым моноблоком. Накачка осуществляется диодным лазером 808 нм мощностью до 1 Вт и более.

Лазерные шоу: диодные лазеры 650 нм до 200 мВт, зеленые DPSS (аналогичные лазерной указке) мощностью до 200 мВт, зеленые аргоновые лазеры и др.

Лазерная связь, оптические волокна: диодные лазеры порядка 1,5 мкм.

Лазерные процедуры в медицине: лазеры самых разных типов, в зависимости от характера процедур. Часто встречаются He-Ne и Nd:YAG, реже Ar и Er:стекло.

Голография: He-Ne разной мощности, Ar, Nd:YAG с удвоением (в том числе с модуляцией добротности) и др.

Научные исследования: любые лазеры любых типов, в том числе на красителях, на свободных электронах и др.

Сверхмощные лазеры в экспериментах по термоядерному синтезу: обычно Nd:стекло.

Лазерное оружие: Nd:стекло, химические лазеры на HF и подобные им. Велись разработки в области рентгеновских одноразовых лазеров с накачкой от ядерного взрыва.

[Gall]

Типы лазеров, которые часто строят любители:

Самодельные конструкции на основе готового лазера

Красный лазерный диод фабричного изготовления (обычно от привода DVD) с самодельным драйвером. Класс 3b, мощность до 200 мВт, длина волны 650 нм.
Опасность луча: средняя или высокая, были несчастные случаи.
Опасность электричества: никакой.
Сложность изготовления: низкая.

Фиолетовый лазерный диод фабричного изготовления (обычно от Blu-Ray) с самодельным драйвером. Класс 3b, мощность до 200 мВт, длина волны 405 нм.
Опасность луча: высокая, много несчастных случаев.
Опасность электричества: никакой.
Сложность изготовления: низкая.

Синий лазерный диод с самодельным драйвером. Класс от 3b до 4, мощность до 2 Вт, длина волны около 445 нм.
Опасность луча: крайне высокая, много несчастных случаев.
Опасность электричества: никакой.
Сложность изготовления: низкая.

Эти лазеры не опаснее других любительских, но несчастные случаи с ними, к сожалению, особенно часты. Большое количество несчастных случаев связано с высокой доступностью таких лазеров и с крайне низкой квалификацией создателей. Зачастую слепо копируется инструкция из Интернета, причем написанная с опасными ошибками и советами.

Инфракрасный лазерный диод с самодельным драйвером. Класс обычно 4, мощность до 10 Вт, длина волны 808 нм.
Опасность луча: крайне высокая, самый опасный из всех лазеров вообще.
Опасность электричества: никакой.
Сложность изготовления: низкая.

Причина столь высокой опасности такого лазера - в кажущейся видимости луча, в действительности невидимого. Глаз воспринимает мощный 808 нм как очень слабый красный свет, из-за чего опасность неочевидна и кажется, что луч под контролем. При этом даже рассеянный ИК такой мощности вреден для глаз и может привести к хроническим заболеваниям (катаракта).

DPSS-лазер фабричного изготовления с самодельным драйвером. Класс 3b, мощность до 200 мВт на выходе, длина волны 532 нм.
Опасность луча: высокая, внутри корпуса - крайне высокая.
Опасность электричества: никакой.
Сложность изготовления: низкая.

Гелий-неоновый лазер фабричного изготовления с блоком питания фабричного изготовления в самодельном корпусе. Класс 2, мощность до 1 мВт, длина волны 632.8 нм.
Опасность луча: низкая.
Опасность электричества: средняя.
Сложность изготовления: низкая.

Несложные самодельные лазеры

Лазер на азоте или на воздухе. Класс 3b, длина волны 337.1 нм, пиковая мощность свыше 100 кВт.
Опасность луча: относительно низкая.
Опасность электричества: высокая.
Сложность настройки: средняя.
Сложность изготовления: средняя.

Лазер на основе готового лазерного кристалла (Nd:YAG, рубин и др.). Параметры зависят от кристалла.
Опасность луча: различная.
Опасность электричества: средняя или высокая.
Сложность настройки: средняя или высокая.
Сложность изготовления: средняя или высокая.

Сложные самодельные лазеры

Лазер на CO₂. Класс 4, длина волны 10600 нм.
Опасность луча: крайне высокая, режет.
Опасность электричества: высокая.
Сложность настройки: низкая или средняя.
Сложность изготовления: средняя или высокая.

Лазер на красителях. Мощность и длина волны зависит от красителя.
Опасность луча: от невысокой до опасного.
Опасность электричества: высокая.
Сложность настройки: высокая.
Сложность изготовления: высокая.

[Chast]

Спасибо, мне это получить что-то я не знаю. Кстати, я вижу, что вы в каждом посте. есть только несколько членов?

[Охотник]

1)510нм   зеленые лазерные диоды фирмы Nichia (в разработке)
2)473 нм   Nd:YAG или Nd:YVO4, DPSS (только импульсный или квазинепрерывный)

1)уже купить можно, и не только фирмы Nichia, на LPF уже тестили, цена правд пока высокая.
2)Помоему вполне себе непрерывный, лазерные указки и модули DPSS вовсю китаезы продают, диод таки не импульсный там стоит.

[Gall]

1)510нм   зеленые лазерные диоды фирмы Nichia (в разработке)
2)473 нм   Nd:YAG или Nd:YVO4, DPSS (только импульсный или квазинепрерывный)

1)уже купить можно, и не только фирмы Nichia, на LPF уже тестили, цена правд пока высокая.
2)Помоему вполне себе непрерывный, лазерные указки и модули DPSS вовсю китаезы продают, диод таки не импульсный там стоит.

1. Обновил. Насчет "не Nichia" - вероятнее всего деза, т.к. у Nichia долгоиграющий патент, запрещающий всем остальным фирмам производить подобные лазеры. Надо разобраться.
2. Это квазинепрерывные, для глаза от непрерывных неотличимы. Этот переход у Nd физически не может стационарно генерировать. Импульсно - пожалуйста, почти без ограничений на длительность и частоту импульсов.

[Охотник]

OSRAM, Nichia, Soraa, Sumitomo SEI, Corning эти компании производят диоды по этой технологии с диапазоном длин волн 510-531нм.
http://www.gadget.co.za/pebble.asp?relid=4749
http://laserpointerforums.com/f45/direct-green-laser-diode-technology-progress-64402.html

[Gall]

"Are in the process" еще не значит запуск серийного производства. Скорее это выяснение условий, на которых за массовое производство не засудят. Говорить о появлении лазерных диодов этих фирм будем тогда, когда появятся даташиты и формы оптового заказа на конкретные модели.

На данный момент эти фирмы объявили об успехе в лабораторных экспериментах (см., напр., http://www.osram-os.com/osram_os/EN/Press/Press_Releases/IRLaser/Laser/direct-emitting-green-laser-for-mobile-projection.html). Возможно, в скором времени они договорятся (купят патент или еще что-нибудь сделают) и начнут собственное производство.

Интересно посмотреть на качество луча. У синих InGaN получилась такая погань, что даже применение в качестве указки затруднительно.

[Колесин]

Лазер на азоте или на воздухе. Класс 3b, длина волны 337.1 нм, пиковая мощность свыше 100 кВт.
Опасность луча: относительно низкая.

Вероятно, здесь имелось в виду 100 мВт? Поскольку 100 кВт это в любом случае чрезвычайно опасно.

[avrerum]

Нет именно 100кВт!!! Там энергия импульса мизерная в районе 1мДж...Из за наносекундных импульсов мощность и есть сотни кВт!!!

[Gall]

Лазер на азоте или на воздухе. Класс 3b, длина волны 337.1 нм, пиковая мощность свыше 100 кВт.
Опасность луча: относительно низкая.

Вероятно, здесь имелось в виду 100 мВт? Поскольку 100 кВт это в любом случае чрезвычайно опасно.

Киловатты. Я работал даже с азотным лазером на 1 МВт (один мегаватт). При этом энергия импульсов - ничтожна.

Это получается за счет того, что длительность импульса мизерная. 5-10 наносекунд или около того. Какой-нибудь жалкий миллиджоуль, если его выстрелить за 10 наносекунд, дает как раз 100 киловатт. Энергия тем не менее очень мала, но может сделать дырку в тонкой бумаге или снять с бумаги типографскую краску. При попадании в глаз опасно, при попадании на кожу ожог будет мизерным (не страшнее укола иголкой).

[Колесин]

Понятно. Просто на слух удивительное сочетание: 100 кВт - и низкая опасность 

[Gall]

Вот такой вот это зверь. Для непрерывных лазеров опасность определяется мощностью, для импульсных - энергией. И вполне возможно, что мощность велика, а энергия мала.

Самые опасные лазеры - зеленые и синие указки от 50 мВт до 1 Вт. Причем по факту от 50 мВт травм больше по психологическим причинам - их не принимают всерьез, а в действительности они требуют столь же ответственного обращения, как и травматическое оружие. Во многих странах рассматриваются или уже приняты законы о полном запрете на лазеры в форме фонарика при мощности больше 5 или даже 1 мВт.

[mirlazerov]

Для красоты еще бывают реклама удалена модератором

[da-nie]

В сущности, мой вопрос почти попадает в эту тему.
А кто знает, какие бывают лазеры на кристалле граната сиреневатого вида? Понятно, что там и Yb и прочие редкоземельные. Но меня интересует больше цвет кристалла и длина волны излучения. Дело в том, что купил я тут YAG. Просто YAG, диаметр 10 мм и длина 80 мм. Цвет вроде как на обычный неодимовый похож (причём, от импульсного, с неплохим допированием). Продавец сообщил, что даже галогенкой автомобильной его качал. Хм, интересно. Поставил зеркала с непрерыва. Попробовал накачать галогенкой на 500 Вт. Фигу (но я и не надеялся - это было бы слишком круто). Ладно, пробую в импульсе (с выходным зеркалом из обычный стекляшки) . С килоджоуля накачки дыма на мишени не наблюдаю! А вот это очень странно. Nd:YAG должен иметь такой коэффициент усиления, что там полыхнуло бы отлично (у меня есть Nd:YAG такого же цвета от Кванта и всё отлично работает). Отсюда у меня появляется мысль, что там может быть вовсе не неодим в качестве допанта. В инете я вижу, что бывают тоже сиреневатые стержни, но не с неодимом. Вот меня и интересует, какие ещё бывают лазеры на YAG с сиреневатым стержнем.
Впрочем, это вообще может быть не YAG, а, например, александрит. Ну или ещё что.