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碎花刀刀 黄必昌
一、前言
全固态蓝光激光器因其在激光生物医学、激光彩显示、激光高密度数据存储、激光光谱学、激光打印、激光水下成像与通讯等领域的广泛应用，近年来备受人们重视。用LD泵浦YAG晶体通过腔内倍频可以实现大功率蓝光激光输出，从而实现红（671nm）、绿（532 nm）、蓝（473 nm）三元激光的连续输出。目前有关蓝光激光器的研究成为国内外研究小组竞相开展的研究热点，在很短的时间里世界各地都掀起了固态草蓝激光光源的研究热潮。 全固态蓝光激光作为一种新的相干光源，具有体积小、结构紧凑、寿命长、效率高、运转可靠等一系列优点，能够应用在许多其他激光器无法应用的场合。
节能烤箱全固态蓝光激光器主要应用在蓝光激发、高密度光存储、彩激光显示、拉曼光谱、荧光光谱分析、生物工程、DNA排序、海洋水和海洋资源探测等很多方面。
在固体激光器中欲获得蓝激光输出，主要有以下三种方法：（1）利用宽禁带半导体材料直接制作蓝光波段的半导体激光器；（2）利用非线性频率变换技术对固体激光进行倍频；（3）利用上转换技术在掺稀土的晶体、玻璃或光纤中实现蓝激光输出。对于可见波段的半导体激光二极管(LD)，蓝光LD的研制需要昂贵的设备和衬底材料，同时LD的光束质量不尽人意，在许多应用领域受到了限制。由LD泵浦的倍频固体激光器，需要非线性晶体材料进行频率转换，虽然光束质量很好，输出功率也很高，但系统较复杂。近年来，人们利用发光学中的频率上转换机制，大力发展具有蓝绿光输出上转换发光材料，所采用的泵浦源一般为近红外高功率半导体激光器。另外，与稀土掺杂的玻璃和晶体相比，光纤具有输出波长多、可调谐范围宽等优点。利用上转换光纤制作的光纤激光器还具有结构简单、效率高、成本低的优点。近两年来，国外对蓝光上转换光纤激光器研究很活跃，并且其商业化进程也相当迅速。下面结合激光显示和蓝光光盘等主要应用，首先简单说明其工作原理然后介绍全固态蓝光激光器的多种技术和最新发展。重点讲述了蓝光半导体激光以及半导体激光直接倍频蓝光激光器技术的进展，最后就蓝光激光器的应用进行小节。二、工作原理 蓝光光纤激光器是利用稀土离子上转换的发光机理，即采用波长较长的激发光照射掺杂 的稀土离子的样品时，发射出波长小于激发光波长的光。稀土离子的上转换发光机制一般可以分为激发态吸收、能量转移和光子雪崩三种过程毛发生长剂。蓝光上转换光纤的输出波长一般在450～490nm之间，目前能获得蓝光输出稀土离子主要有Tm,Pr两种，但大多数情况下，为了提高泵浦吸收效率和上转换发光效率，往往采用将Tm或者Pr离子与Yb离子共掺的方式，通过Yb空调温度控制器离子的敏化作用，利用多声子吸收的原理获得高效的上转换发光效应，Tm/Yb共掺和Pr/Yb共掺这两种方式的上转换光纤激光目前报道的最多。
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