以下是激光器的常见类型及其特点的中文详解：

1. 气体激光器

• 常见类型：He-Ne激光器、CO₂激光器、Ar⁺离子激光器、准分子激光器（如KrF、ArF）。
• 特点：
  • He-Ne激光器：波长632.8nm（红光），光束质量好、稳定性高，用于准直、教学和全息技术。
  • CO₂激光器：波长10.6μm（红外），功率高（可达千瓦级），效率高（10%-20%），用于切割、焊接、医疗（如手术）。
  • Ar⁺离子激光器：多波长输出（蓝绿光），功率较高，用于荧光激发和科研。
  • 准分子激光器：紫外波段（193nm-351nm），脉冲能量高，用于眼科手术（如LASIK）和光刻。

2. 半导体激光器（LD）

• 常见类型：边发射激光器（EEL）、垂直腔面发射激光器（VCSEL）。
• 特点：
  • 体积小、效率高：电光转换效率达30%-50%。
  • 波长范围广：可见光到红外（405nm-2000nm），覆盖通信、传感等领域。
  • 低成本、寿命长：适用于消费电子（如激光笔、光驱）、光纤通信、激光雷达。
  • VCSEL优势：低阈值电流、圆形光束，用于手机人脸识别和3D传感。

3. 固体激光器

• 常见类型：Nd:YAG（掺钕钇铝石榴石）、红宝石激光器、钛宝石激光器。
• 特点：
  • Nd:YAG：波长1064nm（红外），高功率连续/脉冲输出，用于工业打标、切割、军事（测距仪）。
  • 红宝石激光器：694.3nm（红光），首个实用化激光器，用于科研和皮肤治疗。
  • 钛宝石激光器：宽调谐范围（650nm-1100nm），飞秒级超快脉冲，用于超快光谱学和精密加工。

4. 光纤激光器

• 常见类型：掺镱光纤激光器（Yb³⁺）、掺铒光纤激光器（Er³⁺）。
• 特点：
  • 高光束质量：光纤波导结构保证输出光束接近理想高斯分布。
  • 高效散热：表面积大，可长期稳定工作，电光效率＞30%。
  • 应用广泛：工业切割/焊接（千瓦级功率）、通信（1550nm波段）、医疗。

5. 液体激光器（染料激光器）

• 特点：
  • 波长连续可调：通过更换染料或光栅调节（覆盖紫外-近红外）。
  • 窄线宽：光谱分辨率高，适用于科研（如光谱分析）。
  • 缺点：染料易降解，需频繁更换，维护复杂。

6. 自由电子激光器（FEL）

• 特点：
  • 超大波长范围：微波到X射线连续可调。
  • 超高峰值功率：适用于核物理研究、材料科学。
  • 复杂且昂贵：需电子加速器，仅限大型实验室使用（如同步辐射装置）。

各类激光器对比小结

选择建议

• 工业加工：高功率光纤/CO₂激光器（切割、焊接）或固体激光器（精密打标）。
• 通信与传感：半导体激光器（VCSEL用于传感，DFB用于通信）。
• 科研与医疗：钛宝石激光器（超快实验）、准分子激光器（眼科手术）、He-Ne（干涉测量）。

每种激光器的核心差异在于工作介质和泵浦方式（电、光、化学能），决定其输出特性和适用场景。实际选型需结合功率、波长、效率、成本综合考量。