全固態(tài)藍(lán)光激光器因其在激光生物醫(yī)學(xué)、激光彩色顯示、激光高密度數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、激光光譜學(xué)、激光打印、激光水下成像與通訊等領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用,近年來備受人們重視。用LD泵浦YAG晶體通過腔內(nèi)倍頻可以實(shí)現(xiàn)大功率藍(lán)光激光輸出,從而實(shí)現(xiàn)紅(671nm)、綠(532nm)、藍(lán)(473nm)三元色激光的連續(xù)輸出。目前有關(guān)藍(lán)光激光器的研究成為國內(nèi)外研究小組競相開展的研究熱點(diǎn),在很短的時(shí)間里世界各地都掀起了固態(tài)草藍(lán)色激光光源的研究熱潮。
全固態(tài)藍(lán)光激光作為一種新的相干光源,具有體積小、結(jié)構(gòu)緊湊、壽命長、效率高、運(yùn)轉(zhuǎn)可靠等一系列優(yōu)點(diǎn),能夠應(yīng)用在許多其他激光器無法應(yīng)用的場合。
全固態(tài)藍(lán)光激光器主要應(yīng)用在藍(lán)光激發(fā)、高密度光存儲(chǔ)、彩色激光顯示、拉曼光譜、熒光光譜分析、生物工程、DNA排序、海洋水色和海洋資源探測等很多方面。
在固體激光器中欲獲得藍(lán)色激光輸出,主要有以下三種方法:(1)利用寬禁帶半導(dǎo)體材料直接制作藍(lán)光波段的半導(dǎo)體激光器;(2)利用非線性頻率變換技術(shù)對固體激光進(jìn)行倍頻;(3)利用上轉(zhuǎn)換技術(shù)在摻稀土的晶體、玻璃或光纖中實(shí)現(xiàn)藍(lán)激光輸出。對于可見波段的半導(dǎo)體激光二極管(LD),藍(lán)光LD的研制需要昂貴的設(shè)備和襯底材料,同時(shí)LD的光束質(zhì)量不盡人意,在許多應(yīng)用領(lǐng)域受到了限制。由LD泵浦的倍頻固體激光器,需要非線性晶體材料進(jìn)行頻率轉(zhuǎn)換,雖然光束質(zhì)量很好,輸出功率也很高,但系統(tǒng)較復(fù)雜。近年來,人們利用發(fā)光學(xué)中的頻率上轉(zhuǎn)換機(jī)制,大力發(fā)展具有藍(lán)綠光輸出上轉(zhuǎn)換發(fā)光材料,所采用的泵浦源一般為近紅外高功率半導(dǎo)體激光器。另外,與稀土摻雜的玻璃和晶體相比,光纖具有輸出波長多、可調(diào)諧范圍寬等優(yōu)點(diǎn)。利用上轉(zhuǎn)換光纖制作的光纖激光器還具有結(jié)構(gòu)簡單、效率高、成本低的優(yōu)點(diǎn)。近兩年來,國外對藍(lán)光上轉(zhuǎn)換光纖激光器研究很活躍,并且其商業(yè)化進(jìn)程也相當(dāng)迅速。