Liste des types de laser - List of laser types
Une immense plaque de verre laser dopé au néodyme traité "à fusion continue" pour une utilisation sur le National Ignition Facility .
Il s'agit d'une liste de types de laser , de leurs longueurs d'onde opérationnelles et de leurs applications . Des milliers de types de laser sont connus, mais la plupart d'entre eux ne sont utilisés que pour la recherche spécialisée.
Aperçu
Longueurs d'onde des lasers disponibles dans le commerce. Les types de laser avec des lignes laser distinctes sont affichés au-dessus de la barre de longueur d'onde, tandis qu'en dessous sont affichés les lasers qui peuvent émettre dans une plage de longueur d'onde. La hauteur des lignes et des barres donne une indication de la puissance/énergie d'impulsion maximale disponible dans le commerce, tandis que la couleur codifie le type de matériau laser (voir la description de la figure pour plus de détails). La plupart des données proviennent du livre de Weber Handbook of laser lengths , avec des données plus récentes en particulier pour les lasers à semi-conducteurs.
Lasers à gaz
| Moyen et type de gain laser | Longueur d'onde de fonctionnement | Source de la pompe | Applications et remarques |
|---|---|---|---|
| Laser hélium-néon | 632,8 nm (543,5 nm, 593,9 nm, 611,8 nm, 1,1523 m, 1,52 m , 3,3913 m) | Decharge electrique | Interférométrie , holographie , spectroscopie , lecture de codes - barres , alignement, démonstrations optiques. |
| Laser argon | 454,6 nm, 488,0 nm, 514,5 nm (351 nm, 363,8, 457,9 nm, 465,8 nm, 476,5 nm, 472,7 nm, 528,7 nm, fréquence également doublée pour fournir 244 nm, 257 nm) | Decharge electrique | Rétinien photothérapie (pour le diabète ), la lithographie , la microscopie confocale , spectroscopie de pompage d' autres lasers. |
| Laser Krypton | 416 nm, 530,9 nm, 568,2 nm, 647,1 nm, 676,4 nm, 752,5 nm, 799,3 nm | Decharge electrique | Recherche scientifique, mélangée à de l' argon pour créer des lasers "lumière blanche", des spectacles de lumière. |
| Laser à ions xénon | De nombreuses raies dans tout le spectre visible s'étendant dans l' UV et l' IR | Decharge electrique | Recherche scientifique. |
| Laser à l'azote | 337,1 nm | Decharge electrique | Pompage de lasers à colorant, mesure de la pollution de l'air, recherche scientifique. Les lasers à azote peuvent fonctionner de manière super radiante (sans cavité de résonateur). Construction laser amateur. Voir laser TEA . |
| Laser au dioxyde de carbone | 10,6 m, (9,4 m) | Décharge électrique transversale (forte puissance) ou longitudinale (faible puissance) | Traitement de matériaux ( découpe laser , soudage par faisceau laser , etc.), la chirurgie , le laser dentaire , lasers militaires . |
| Laser au monoxyde de carbone | 2,6 à 4 m, 4,8 à 8,3 m | Decharge electrique | Traitement des matériaux ( gravure , soudure , etc.), spectroscopie photoacoustique . |
| Laser à excimère | 157 nm (F 2 ), 193,3 nm (ArF), 248 nm (KrF), 308 nm (XeCl), 351 nm (XeF) | Recombinaison d' excimères par décharge électrique | Lithographie ultraviolette pour la fabrication de semi-conducteurs , chirurgie au laser , LASIK , recherche scientifique. |
Lasers chimiques
Utilisé comme arme à énergie dirigée .
| Moyen et type de gain laser | Longueur d'onde de fonctionnement | Source de la pompe | Applications et remarques |
|---|---|---|---|
| Laser au fluorure d'hydrogène | 2,7 à 2,9 m pour le fluorure d'hydrogène (<80 % de transmission atmosphérique ) | Réaction chimique dans un jet brûlant d' éthylène et de trifluorure d'azote (NF 3 ) | Utilisé dans la recherche d'armes laser, fonctionnant en mode onde continue , peut avoir une puissance de l' ordre du mégawatt . |
| Laser au fluorure de deutérium | ~ 3800 nm (3,6 à 4,2 m) (~ 90 % de transmission atm. ) | réaction chimique | Prototypes de lasers militaires américains . |
| BOBINE ( oxygène chimique – laser à l' iode ) | 1,315 m (<70 % de transmission atmosphérique ) | Réaction chimique dans un jet d' oxygène singulet delta et d'iode | Lasers militaires , recherche scientifique et matériaux. Peut fonctionner en mode onde continue, avec une puissance de l'ordre du mégawatt. |
| Agil ( Laser tout en phase gazeuse à l'iode ) | 1,315 m (<70 % de transmission atmosphérique ) | Réaction chimique d'atomes de chlore avec de l' acide hydrazoïque gazeux , résultant en des molécules excitées de chlorure d'azote , qui transmettent ensuite leur énergie aux atomes d'iode. | Scientifique, armement, aérospatiale. |
Lasers à colorant
| Moyen et type de gain laser | Longueur d'onde de fonctionnement | Source de la pompe | Applications et remarques |
|---|---|---|---|
| Lasers à colorant | 390-435 nm ( stilbène ), 460-515 nm ( coumarine 102), 570-640 nm ( rhodamine 6G ), bien d'autres | Autre laser, lampe flash | Recherche, médecine laser , spectroscopie , élimination des taches de naissance , séparation isotopique . La plage de réglage du laser dépend du colorant utilisé. |
Lasers à vapeur de métal
| Moyen et type de gain laser | Longueur d'onde de fonctionnement | Source de la pompe | Applications et remarques |
|---|---|---|---|
| Laser à vapeur de métal hélium – cadmium (HeCd) | 325 nm, 441,563 nm | Décharge électrique dans une vapeur métallique mélangée à un gaz tampon d' hélium . | Applications d'impression et de composition, examen d'excitation de fluorescence (c'est-à-dire dans l'impression de papier-monnaie américain), recherche scientifique. |
| Laser à vapeur de métal hélium – mercure (HeHg) | 567 nm, 615 nm | (Rare) Recherche scientifique, construction laser amateur. | |
| Laser à vapeur de métal hélium – sélénium (HeSe) | jusqu'à 24 longueurs d'onde entre le rouge et l'UV | (Rare) Recherche scientifique, construction laser amateur. | |
| Laser à vapeur de métal à l' hélium et à l' argent (HeAg) | 224,3 nm | Recherche scientifique | |
| Laser à vapeur de strontium | 430,5 nm | Recherche scientifique | |
| Néon – laser à vapeur de métal au cuivre (NeCu) | 248,6 nm | Décharge électrique dans de la vapeur métallique mélangée à du gaz tampon néon . | Recherche scientifique : Raman et spectroscopie de fluorescence |
| Laser à vapeur de cuivre | 510,6 nm, 578,2 nm | Decharge electrique | Utilisations dermatologiques, photographie à grande vitesse, pompe pour lasers à colorant. |
| Laser à vapeur d' or | 627 nm | (Rare) Utilisations dermatologiques, thérapie photodynamique . | |
| Laser à vapeur de manganèse (Mn/ MnCl 2 ) | 534,1 nm | Décharge électrique pulsée |
Lasers à solide
| Moyen et type de gain laser | Longueur d'onde de fonctionnement | Source de la pompe | Applications et remarques |
|---|---|---|---|
| Laser rubis | 694,3 nm | Lampe flash | Holographie , détatouage . Le premier laser, inventé par Théodore Maiman en mai 1960. |
| Nd : laser YAG | 1,064 m, (1,32 m) | Lampe flash, diode laser | Traitement des matériaux, télémétrie , désignation de cible laser, chirurgie, détatouage , épilation, recherche, pompage d'autres lasers (combinés avec le doublage de fréquence pour produire un faisceau vert de 532 nm). L'un des lasers à haute puissance les plus courants. Habituellement pulsé (jusqu'à des fractions de nanoseconde ), laser dentaire |
| Nd:Cr:YAG laser | 1,064 m, (1,32 m) | radiation solaire | Production expérimentale de nanopoudres. |
| Euh : laser YAG | 2,94 m | Lampe flash, diode laser | Détartrage parodontal, laser dentaire , relissage de la peau |
| Laser à solide néodyme YLF ( Nd:YLF ) | 1,047 et 1,053 m | Lampe flash, diode laser | Principalement utilisé pour le pompage pulsé de certains types de lasers Ti:saphir pulsés , combiné avec le doublement de fréquence . |
| Laser orthovanadate d'yttrium dopé au néodyme ( Nd:YVO 4 ) | 1,064 µm | diode laser | Principalement utilisé pour le pompage continu de lasers Ti:saphir ou colorants à mode verrouillé , en combinaison avec le doublement de fréquence . Également utilisé pulsé pour le marquage et le micro-usinage. Un laser nd:YVO 4 à fréquence doublée est également la façon normale de fabriquer un pointeur laser vert . |
| Oxoborate de calcium d'yttrium dopé au néodyme Nd : Y Ca 4 O ( B O 3 ) 3 ou simplement Nd:YCOB | ~1.060 m (~530 nm à la seconde harmonique) | diode laser | Le Nd:YCOB est un matériau laser dit "à doublement de fréquence propre" ou SFD qui est à la fois capable d'émettre des lasers et qui a des caractéristiques non linéaires adaptées à la génération de deuxième harmonique . De tels matériaux ont le potentiel de simplifier la conception de lasers verts à haute luminosité. |
| Laser verre néodyme (Nd:Glass) | ~1.062 m ( verres de silicate ), ~1.054 m ( verres de phosphate ) | Lampe flash, diode laser | Utilisé dans les systèmes à faisceaux multiples de très haute puissance ( échelle térawatt ) et haute énergie ( mégajoules ) pour la fusion par confinement inertiel . Les lasers Nd:Glass sont généralement triplés en fréquence jusqu'au troisième harmonique à 351 nm dans les dispositifs de fusion laser. |
| Laser titane saphir ( Ti:saphir ) | 650-1100 nm | Autre laser | Spectroscopie, LIDAR , recherche. Ce matériau est souvent utilisé dans hautement accordables modes synchronisés infrarouges lasers pour produire des impulsions ultracourtes et amplificateurs lasers pour produire des impulsions ultracourtes et très intenses. |
| Laser Thulium YAG (Tm:YAG) | 2,0 m | Diode laser | LIDAR . |
| Laser Ytterbium YAG (Yb:YAG) | 1,03 µm | Diode laser, lampe flash | Refroidissement laser , traitement des matériaux, recherche d'impulsions ultracourtes, microscopie multiphotonique, LIDAR . |
| Ytterbium : laser 2 O 3 (verre ou céramique) | 1,03 µm | Diode laser | Recherche d'impulsions ultracourtes, |
| Laser à verre dopé à l' ytterbium (tige, plaque/puce et fibre) | 1. m | Diode laser. | La version fibre est capable de produire une puissance continue de plusieurs kilowatts, avec une efficacité d'environ 70 à 80 % optique-optique et d'environ 25 % électrique-optique. Traitement des matériaux : découpe, soudage, marquage ; fibres optiques non linéaires : sources large bande basées sur la non-linéarité de la fibre, pompe pour lasers Raman à fibre ; pompe d'amplification Raman distribuée pour les télécommunications . |
| Laser Holmium YAG (Ho:YAG) | 2,1 µm | Lampe flash, diode laser | Ablation des tissus, élimination des calculs rénaux , dentisterie . |
| Laser au chrome ZnSe (Cr:ZnSe) | 2,2 - 2,8 µm | Autre laser (fibre Tm) | Radar laser MWIR, contre-mesure contre les missiles à tête chercheuse, etc. |
| Le cérium dopé au lithium strontium (ou calcium ) aluminium fluorure (Ce: LiSAF, Ce: LiCAF) | ~280 à 316 nm | Fréquence quadruplé par pompage laser Nd:YAG, pompage laser excimer , pompage laser à vapeur de cuivre . | Télédétection atmosphérique, LIDAR , recherche en optique. |
| Verre de phosphate dopé au prométhium-147 ( 147 Pm +3 : Verre) laser à solide | 933 nm, 1098 nm | ?? | La matière laser est radioactive. Une fois démontré à l'usage au LLNL en 1987, le laser de niveau 4 à température ambiante dans 147 pm a été dopé dans un étalon en verre de plomb- indium- phosphate . |
| Laser chrysobéryl ( alexandrite ) dopé au chrome | Généralement réglé dans la plage de 700 à 820 nm | Lampe flash, diode laser, arc au mercure (pour fonctionnement en mode CW ) | Utilisations dermatologiques , LIDAR , usinage laser. |
| Erbium dopé et erbium - ytterbium lasers en verre codopé | 1,53-1,56 m | Diode laser | Ceux-ci sont fabriqués sous forme de tige, de plaque/puce et de fibre optique. Les fibres dopées à l'erbium sont couramment utilisées comme amplificateurs optiques pour les télécommunications . |
| Laser à solide au fluorure de calcium dopé à l' uranium trivalent (U:CaF 2 ) | 2,5 µm | Lampe flash | Premier laser à solide à 4 niveaux (novembre 1960) développé par Peter Sorokin et Mirek Stevenson dans les laboratoires de recherche IBM , deuxième laser inventé globalement (après le laser rubis de Maiman), refroidi à l' hélium liquide, inutilisé aujourd'hui. [1] |
| Laser au fluorure de calcium dopé au samarium divalent (Sm:CaF 2 ) | 708,5 nm | Lampe flash | Également inventé par Peter Sorokin et Mirek Stevenson dans les laboratoires de recherche d' IBM , début 1961. Refroidi à l'hélium liquide, inutilisé aujourd'hui. [2] |
| Laser à centre F | 2,3-3,3 µm | Laser ionique | Spectroscopie |
Lasers à semi-conducteurs
| Moyen et type de gain laser | Longueur d'onde de fonctionnement | Source de la pompe | Applications et remarques |
|---|---|---|---|
| Diode laser à semi-conducteur (informations générales) | 0,4-20 µm, selon le matériau de la région active. | Courant électrique | Télécommunications , holographie , impression , armement, usinage, soudure, sources de pompage pour autres lasers, feux de route pour automobiles . |
| GaN | 0,4 µm | Disques optiques . 405 nm est utilisé pour la lecture/l'enregistrement de disques Blu-ray . | |
| InGaN | 0,4 - 0,5 µm | Projecteur domestique , principale source de lumière pour certains petits projecteurs récents | |
| AlGaInP , AlGaAs | 0,63-0,9 µm | Disques optiques , pointeurs laser , communications de données. Le disque compact 780 nm , le lecteur DVD général 650 nm et le DVD 635 nm pour enregistreur laser sont les types de lasers les plus courants au monde. Pompage laser à solide, usinage, médical. | |
| InGaAsP | 1,0-2,1 m | Télécommunications , pompage laser à solide, usinage, médical.. | |
| sel de plomb | 3-20 µm | ||
| Laser à émission de surface à cavité verticale (VCSEL) | 850-1500 nm, selon le matériau | Télécommunications | |
| Laser à cascade quantique | À moyen infrarouge à infrarouge lointain. | Recherche, les applications futures peuvent inclure le radar anticollision, le contrôle des processus industriels et les diagnostics médicaux tels que les analyseurs d'haleine. | |
| Laser hybride au silicium | Mid- infrarouge | Communications optiques intégrées au silicium à faible coût |
Autres types de lasers
| Moyen et type de gain laser | Longueur d'onde de fonctionnement | Source de la pompe | Applications et remarques |
|---|---|---|---|
| Laser à électrons libres | Une large gamme de longueurs d'onde (0,1 nm - plusieurs mm) ; un seul laser à électrons libres peut être accordable sur une plage de longueurs d'onde | Faisceau d'électrons relativiste | Recherche atmosphérique , science des matériaux , applications médicales. |
| Laser dynamique à gaz | Plusieurs raies autour de 10,5 µm ; d'autres fréquences peuvent être possibles avec différents mélanges de gaz | Inversion de population à l'état de spin dans les molécules de dioxyde de carbone causée par l'expansion adiabatique supersonique d'un mélange d'azote et de dioxyde de carbone | Applications militaires; peut fonctionner en mode CW à plusieurs mégawatts de puissance optique. Fabrication et industrie lourde. |
| Laser samarium " nickel- like" | Rayons X à une longueur d'onde de 7,3 nm | Laser dans un plasma de samarium ultra-chaud formé par des fluences d' irradiation à double impulsion à l' échelle du térawatt . | Laser à rayons X inférieur à 10 nm, applications possibles en microscopie et holographie haute résolution . |
| Laser Raman , utilise la diffusion Raman stimulée inélastique dans un milieu non linéaire, principalement de la fibre, pour l'amplification | 1-2 m pour la version fibre | Autres lasers, principalement des lasers à fibre de verre Yb | Couverture de longueur d'onde complète de 1 à 2 m ; amplification de signaux optiques distribués pour les télécommunications ; génération et amplification de solitons optiques |
| Laser à pompage nucléaire | Voir lasers à gaz , rayons X doux | Fission nucléaire : réacteur , bombe nucléaire | Recherche, programme d'armes. |
| Laser à rayons gamma | Rayons gamma | Inconnu | Hypothétique |
| Laser à gravité | Ondes gravitationnelles très longues | Inconnu | Hypothétique |
Voir également
Remarques
Autres références
- Silfvast, William T. Laser fondamentaux , Cambridge University Press, 2004. ISBN 0-521-83345-0
- Weber, Marvin J. Manuel des longueurs d'onde laser , CRC Press, 1999. ISBN 0-8493-3508-6