Pr:YLF激光(或称为Pr3+:LiYF4激光)是一种固态激光,其增益介质为掺铬的钇锂氟化物晶体。自1977年首台Pr:YLF激光问世以来,该技术已经取得了显著进展,并在多个应用领域展现出极大的潜力。
首台Pr:YLF激光的发射波长为479 nm,该设备的出现标志着光学技术的一个新时代。
Pr:YLF激光能在可见光谱中发射多种不同波长的光线,这使得该技术在RGB光源及材料处理等领域,具有引人注目的应用前景。其显著的发射波长包括479 nm、523 nm、607 nm和640 nm。
Pr:YLF激光透过闪光灯、脉冲染料激光器或二极体激光器进行光学抽运。最强的发射线为640 nm,来源于Pr3+-离子的 ^{3}P_{0}\rightarrow \ ^{3}F_{2}
转变。为了获得不同的波长,技术人员会通过二色镜抑制此波长的辐射。
Pr:YLF激光的抽运过程涉及从
^{3}H_{4}
到^{3}P_{2}, ^{3}P_{1}, ^{3}P_{0}
的多个跳跃,实现高效的激光发生。
通过使用半球形共振腔的设置,Pr:YLF可以有效地抑制热透镜效应,并且能够容忍镜子轻微的错位。此外,激光晶体的一个面可以利用特定的涂层来取代平面镜,从而使整个设置更加紧凑。
尽管其他稀土元素如Sm3+、Tb3+、Dy3+、Ho3+和Er3+也能在可见光谱中发生转变,但就可见光效率而言,Pr:YLF激光的表现最为优异。
Pr:YLF激光可以工作于连续波或脉冲模式,并且已有报导显示其可进行Q-开关和频率倍增操作,进一步扩大了其应用范围。
结合高功率的InGaN激光二极管,Pr:YLF激光在科学研究中引起了极大的关注。其可见光的发射线不仅对生物医学应用如萤光显微镜或细胞计数具有重要意义,还为强大RGB光源的开发提供了可能性。
Pr:YLF激光的输出如果进行频率倍增,则能够制造出紧凑而高效的连续波深紫外光激光器。
透过Q-开关频率倍增的Pr:YLF激光能够产生纳秒级的紫外脉冲,并可被用于精密的材料处理、光致发光分析、半导体制造和检测的光刻技术、紫外拉曼光谱学、眼部手术等。
该技术还可精确、有效地处理某些有色金属,如铜和金,显示出其在材料加工中的巨大潜力。
随着技术的不断发展和应用领域的日益扩大,Pr:YLF激光无疑会在未来的科学技术当中占有一席之地。读者们,您是否也想亲自见证这项技术在各领域的应用潜能呢?