染料激光器(Dye laser),是使用通常為液體溶液的有機染料作為激光介質的激光器。相比氣體的和固態的激光介質,染料激光器通常可以用於更寬的波長範圍內。其較大的帶寬,使得它們特別適合於可調諧激光器脈衝激光器。例如,染料羅丹明6G發射的光可以從635 nm(橙紅色)調整到560 nm(綠黃色),並能產生短至16 fs的脈衝。[1]此外,所使用的染料可以更換,以便用同一激光器產生更寬的波長範圍,波長跨度可從近紅外到近紫外,儘管更換染料通常也需要更換激光器中的其他光學組件,例如介質反射鏡或泵浦激光器。

在桌子上基於染料激光器的羅丹明6G, 正在發射 580 nm (桔黃色)激光. 發射的激光光柱可以見到淡黃色的線. 桔色染料溶劑從激光器左側進入, 並被一束 514 nm (藍綠) 光柱argon激光驅動。 染料射流位於圖像中心, 在黃色窗口之後。

染料激光器是由彼得·索羅金(Peter P. Sorokin)和弗里茲·彼得·薛弗(Fritz Peter Schäfer)(及其同事)在1966年分別獨立發現的。[2][3]

除了通常的液體狀態,染料激光器也可以作為固態染料激光器(SSDL)。SSDL使用摻雜染料的有機介質作為增益介質。

應用

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勞倫斯利弗莫爾國家實驗室(LLNL)內的一套原子蒸氣激光同位素分離裝置。圖中發出綠光的裝置為銅蒸氣泵浦激光器,它作為泵浦能量源驅動精密調諧波長的染料激光器(橙色光束)

染料激光器用途非常多。除了公認的波長敏捷能力之外,這些激光還可以提供非常大的脈衝能量或非常高的平均功率。閃光燈泵浦染料激光器已被證明每脈衝可產生數百焦耳,已知銅激光泵浦染料激光器可產生千瓦級的平均功率[4]

染料激光器被用於許多的應用,包括:

在激光醫學中,這些激光應用於幾個領域[8][9],包括皮膚病,它們用於使膚色更均勻。 可能的寬波長範圍允許非常接近地匹配某些組織的吸收線,例如黑色素血紅蛋白,而可獲得的窄帶寬有助於減少損害周圍組織的可能性。 它們用於治療鮮紅斑痣和其他血管疾病,疤痕腎結石。 它們可與各種油墨相匹配,用於去除紋身,以及許多其他應用[10]

參考

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  1. ^ Dye Laser Principles: With Applications by Frank J. Duarte, Lloyd W. Hillman -- Academic Press 1990 Page 42
  2. ^ F. P. Schäfer (Ed.), Dye Lasers (Springer-Verlag, Berlin, 1990).
  3. ^ F. J. Duarte and L. W. Hillman (Eds.), Dye Laser Principles (Academic, New York, 1990).
  4. ^ HIGH POWER DYE LASERS. www.tunablelasers.com. [19 April 2018]. (原始內容存檔於2020-07-21). 
  5. ^ M. A. Akerman, Dye laser isotope separation, in Dye Laser Principles, F. J. Duarte and L. W. Hillman (Eds.)(Academic, New York, 1990) Chapter 9.
  6. ^ D. Klick, Industrial applications of dye lasers, in Dye Laser Principles, F. J. Duarte and L. W. Hillman (Eds.)(Academic, New York, 1990) Chapter 8.
  7. ^ W. Demtröder, Laser Spectroscopy, 3rd Ed. (Springer, 2003).
  8. ^ L. Goldman, Dye lasers in medicine, in Dye Laser Principles, F. J. Duarte and L. W. Hillman, Eds. (Academic, New York, 1990) Chapter 10.
  9. ^ Costela A, Garcia-Moreno I, Gomez C. Medical Applications of Organic Dye Lasers. Duarte FJ (編). Tunable Laser Applications 3rd. Boca Raton: CRC Press. 2016: 293–313. ISBN 9781482261066. 
  10. ^ Duarte FJ (編). Tunable Laser Applications 3rd. Boca Raton: CRC Press. 2016. ISBN 9781482261066. 

外部連結

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