激光50年 激光器的输出波长在光谱上不断拓展

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早期，激光用户可选择的波长屈指可数。随着新的激光发射波长、谐波产生、可调谐激光器和非线性波长转换等产品和技术的出现，现在激光用户几乎可以实现任何想要的波长。 在汽车大规模生产的初期，亨利•福特说客户只能购买到黑色的汽车。在激光器问世后的最初几年，寻求可见光激光器的用户只能获得红色的激光输出。虽然不久之后人们就在实验室中获得了更多的激光输出波长，但是商品化的很少，此后很多年激光用户只有较少的波长选择。 激光器输出波长的拓展已经走过了一条漫长的道路。现在，激光器输出波长的覆盖范围已经从量子级联激光器实现的太赫兹波段一直延伸到了自由电子激光器实现的x射线波段。新的激光器已经填补了光谱中的空白区，并且其中一些激光器是可调谐的。谐波产生、拉曼频移和混频技术，可以将激光输出移至新的波长。非线性光学可以在一个波长范围内拓展激光形成超连续谱。尽管人们还是不能获得任何想要的波长，但是一些大型激光展上展示的新的输出波长依然令人印象深刻，其中有许多激光波长都是在十年前无法实现的。 固定波长激光器 第一代激光器的输出属于已知能级之间的固定波长跃迁。梅曼发明的红宝石激光器是激光器发展历程中的一座里程碑，这不仅是因为它是世界上第一台激光器，而且还因为其输出的深红色激光输出很容易被肉眼观察到，这使得用它做实验非常容易。第一台氦氖（he-ne）激光器的输出波长为近红外波段的1153nm，但直到1962年贝尔实验室的alan white和dane rigden开发出632.8nm的红光he-ne激光器（见图1），he-ne激光器才获得了广泛应用。输出可见红光的氦氖激光器在科研和测量领域中成为了标准激光器，其应用范围从全息应用到下水道水管的调整等应用。 图1：贝尔实验室的第一台红光氦氖激光器产生的惊人高阶模图像随后，又有其他固定波长的激光器问世，覆盖的波长从从红外到紫外区域，但是这些产品很少被广泛使用。钕（nd）激光器成为了1.06