ChungMô-đun Laser hồng ngoạicó nhiều ứng dụng phổ biến và Cần có biện pháp bảo vệ an toàn khi sử dụng tia laser hồng ngoại để tránh tai nạn thương tích.
Sau đây giới thiệu các vật liệu làm việc dải laser hồng ngoại 808nm 1064nm 1550nm phổ biến và các ứng dụng của chúng:

1. Nguồn Laser hồng ngoại phổ biến

Thành phần cơ bản của laser có thể được chia thành ba phần, nguồn bơm (cung cấp năng lượng, để vật chất hoạt động thực hiện đảo ngược số lượng hạt); Vật chất công tác (có cấu trúc mức năng lượng phù hợp, có thể nhận ra sự đảo lộn số lượng hạt dưới tác dụng bơm năng lượng, các electron từ mức năng lượng cao xuống giải phóng năng lượng dưới dạng photon), khoang cộng hưởng.

Trong số đó, tính chất của chất làm việc xác định chính xác bước sóng của tia laser có thể phát ra.

Dòng chính của 808nmMô-đun Laser hồng ngoạilà laser bán dẫn. Năng lượng vùng cấm của chất bán dẫn xác định bước sóng phát xạ LD, vì vậy 808nm là một trong những bước sóng hoạt động phổ biến hơn. 808nm cũng là một loại laser bán dẫn ra đời sớm hơn và được nghiên cứu sâu hơn. Vùng nguồn của nó bao gồm các vật liệu chứa nhôm (chẳng hạn như InAlGaAs) và vật liệu không chứa nhôm (chẳng hạn như GaAsP). Loại laser này có ưu điểm là giá rẻ, hiệu quả cao và tuổi thọ lâu dài.

Laser DPSS 808nm

Tất nhiên, bây giờ cũng có laser bán dẫn trực tiếp làm nguồn bơm của các laser trạng thái rắn khác vì thời gian sử dụng laser bán dẫn cao hơn nhiều so với nguồn bơm đèn và vì độ rộng vạch laser bán dẫn rất hẹp, chỉ trùng khớp với băng thông hấp thụ của laser trạng thái rắn nên hiệu suất rất cao.

1064nm cũng là bước sóng cổ điển của laser trạng thái rắn. Vật liệu làm việc là tinh thể YAG (Yttrium nhôm garnet, Y3Al5O12) pha tạp neodymium (Nd). Các ion nhôm trong tinh thể YAG có thể tác dụng hiệp đồng với các cation pha tạp Nd để tạo ra cấu trúc không gian và cấu trúc dải phù hợp. Các cation Nd bị kích thích và ở trạng thái kích thích, dẫn đến quá trình chuyển đổi phóng xạ và tia laser. Tinh thể Nd: YAG có độ ổn định tốt và tuổi thọ cao. Các laze trạng thái rắn khác sử dụng các tinh thể yttri vanadat pha tạp neodymium làm vật liệu làm việc phù hợp để bơm LD với bước sóng laze 1064nm.

Laser DPSS 1064nm

Laser 1550nm cũng có thể được thực hiện bằng laser bán dẫn, các vật liệu bán dẫn thường được sử dụng bao gồm InGaAsP, InGaAsN và In GaAlAs.

2. Lĩnh vực Sử dụng & Ứng dụng

Dải hồng ngoại có nhiều ứng dụng, chẳng hạn như truyền thông quang học, y tế, hình ảnh y sinh, xử lý laser, v.v. Ví dụ, trong lĩnh vực truyền thông quang học, sợi thạch anh hiện được sử dụng trong truyền thông sợi quang. Để làm cho ánh sáng mang thông tin trên một khoảng cách dài mà không bị mất mát, chúng ta phải xem xét bước sóng nào của ánh sáng được truyền tốt hơn trong sợi quang. Trong dải hồng ngoại gần, sự suy hao của sợi thạch anh thông thường giảm khi bước sóng tăng trừ cực đại hấp thụ tạp chất. Có ba bước sóng "Windows" suy hao thấp ở 0.85μm, 1.31μm và 1.55μm. Bước sóng phát xạ của nguồn sáng laser và đáp ứng bước sóng của đi-ốt quang của bộ tách sóng quang phải phù hợp với ba cửa sổ bước sóng của sợi quang. Đặc biệt, trong điều kiện phòng thí nghiệm, mức suy hao 1,55μm đã đạt tới 0.1419db/km, gần với giới hạn lý thuyết của sự suy hao sợi thạch anh.

Ánh sáng trong dải này có thể thâm nhập tốt vào các mô sinh học và có một số ứng dụng trong liệu pháp quang nhiệt, v.v. Ví dụ, Yue et al. đã sử dụng thuốc nhuộm hồng ngoại gần xyanine IR780 để tạo ra các hạt nano biến đổi nhắm mục tiêu axit heparin-folic, có bước sóng hấp thụ tối đa là khoảng 780 nm và phát xạ nằm ở 807 nm. Nhiệt độ tăng từ 23 độ lên 42 độ sau 2 phút chiếu tia laser (laser 808 nm, mật độ công suất 0,6 W/cm2) ở mức 10 mg/mL. Chuột có khối u MCF-7 dương tính với thụ thể folate được tiêm với liều 1,4 mg/kg và các vị trí khối u được chiếu xạ bằng tia laser 808 nm trong 5 phút (0,8 W/cm2) và khối u co lại đáng kể được quan sát thấy ở Những ngày tiếp theo.

Có các ứng dụng khác, chẳng hạn như tia hồng ngoại, khả năng can thiệp thời tiết của băng tần 905nm hiện tại yếu, sự xâm nhập của mưa và sương mù là không đủ, bức xạ laser 1,5xμm chỉ trong cửa sổ khí quyển 1,5 ~ 1,8μm và độ suy giảm thấp trong không khí . Ngoài ra, 905nm nằm trong dải nguy hiểm với mắt người nên phải hạn chế công suất để giảm tác hại cho mắt người, còn 1550nm thuộc dải an toàn với mắt người nên dải 1550nm cũng có ứng dụng trong lidar.

Mô-đun Laser hồng ngoại 808nm

Nói tóm lại, một mặt, do công nghệ laser có bước sóng tương đối trưởng thành nên tỷ lệ giá hiệu suất cao hơn, mặt khác, các bước sóng ánh sáng này trong các tình huống ứng dụng khác nhau cho thấy hiệu suất tuyệt vời, những lý do này dẫn đến phổ biến laser của các dải này.

Thông tin liên lạc:

Nếu bạn có bất kỳ ý tưởng nào, vui lòng nói chuyện với chúng tôi. Bất kể khách hàng của chúng tôi ở đâu và yêu cầu của chúng tôi là gì, chúng tôi sẽ làm theo mục tiêu của mình để cung cấp cho khách hàng chất lượng cao, giá thấp và dịch vụ tốt nhất.