Pr:YLF激光(或稱為Pr3+:LiYF4激光)是一種固態激光,其增益介質為摻鉻的釔鋰氟化物晶體。自1977年首台Pr:YLF激光問世以來,該技術已經取得了顯著進展,並在多個應用領域展現出極大的潛力。
首台Pr:YLF激光的發射波長為479 nm,該設備的出現標誌著光學技術的一個新時代。
Pr:YLF激光能在可見光譜中發射多種不同波長的光線,這使得該技術在RGB光源及材料處理等領域,具有引人注目的應用前景。其顯著的發射波長包括479 nm、523 nm、607 nm和640 nm。
Pr:YLF激光透過閃光燈、脈衝染料激光器或二極體激光器進行光學抽運。最強的發射線為640 nm,來源於Pr3+-離子的 ^{3}P_{0}\rightarrow \ ^{3}F_{2}
轉變。為了獲得不同的波長,技術人員會通過二色鏡抑制此波長的輻射。
Pr:YLF激光的抽運過程涉及從
^{3}H_{4}
到^{3}P_{2}, ^{3}P_{1}, ^{3}P_{0}
的多個跳躍,實現高效的激光發生。
通過使用半球形共振腔的設置,Pr:YLF可以有效地抑制熱透鏡效應,並且能夠容忍鏡子輕微的錯位。此外,激光晶體的一個面可以利用特定的涂層來取代平面鏡,從而使整個設置更加緊湊。
儘管其他稀土元素如Sm3+、Tb3+、Dy3+、Ho3+和Er3+也能在可見光譜中發生轉變,但就可見光效率而言,Pr:YLF激光的表現最為優異。
Pr:YLF激光可以工作於連續波或脈衝模式,並且已有報導顯示其可進行Q-開關和頻率倍增操作,進一步擴大了其應用範圍。
結合高功率的InGaN激光二極管,Pr:YLF激光在科學研究中引起了極大的關注。其可見光的發射線不僅對生物醫學應用如螢光顯微鏡或細胞計數具有重要意義,還為強大RGB光源的開發提供了可能性。
Pr:YLF激光的輸出如果進行頻率倍增,則能夠製造出緊湊而高效的連續波深紫外光激光器。
透過Q-開關頻率倍增的Pr:YLF激光能夠產生納秒級的紫外脈衝,並可被用於精密的材料處理、光致發光分析、半導體製造和檢測的光刻技術、紫外拉曼光譜學、眼部手術等。
該技術還可精確、有效地處理某些有色金屬,如銅和金,顯示出其在材料加工中的巨大潛力。
隨著技術的不斷發展和應用領域的日益擴大,Pr:YLF激光無疑會在未來的科學技術當中占有一席之地。讀者們,您是否也想親自見證這項技術在各領域的應用潛能呢?