Komponen dasar alaserdapat dibagi menjadi tiga bagian: sumber pompa (yang menyediakan energi untuk mencapai inversi populasi di media kerja); media kerja (yang memiliki struktur tingkat energi yang sesuai yang memungkinkan inversi populasi di bawah aksi pompa, memungkinkan elektron bertransisi dari tingkat energi tinggi ke tingkat energi yang lebih rendah dan melepaskan energi dalam bentuk foton); dan rongga resonansi.
Sifat-sifat media kerja menentukan panjang gelombang sinar laser yang dipancarkan.
Laser arus utama dengan panjang gelombang 808nm adalah laser semikonduktor. Energi celah pita semikonduktor menentukan panjang gelombang sinar laser yang dipancarkan, menjadikan 808nm sebagai panjang gelombang pengoperasian yang relatif umum. Laser semikonduktor jenis 808nm juga merupakan salah satu yang paling awal dan paling intensif diteliti. Daerah aktifnya terdiri dari bahan yang mengandung aluminium (seperti InAlGaAs) atau bahan bebas aluminium (seperti GaAsP). Jenis laser ini menawarkan keunggulan seperti biaya rendah, efisiensi tinggi, dan umur panjang.
1064nm juga merupakan panjang gelombang klasik untuk laser solid-state. Bahan kerjanya adalah kristal YAG (yttrium aluminium garnet Y3AI5012) yang didoping neodymium (Nd). Ion aluminium dalam kristal YAG berinteraksi secara sinergis dengan kation yang didoping Nd, menciptakan struktur spasial dan struktur pita energi yang sesuai. Di bawah pengaruh energi eksitasi, kation Nd tereksitasi menjadi keadaan tereksitasi, mengalami transisi radioaktif dan menghasilkan penguat. Selain itu, kristal Nd:YAG menawarkan stabilitas yang sangat baik dan masa pengoperasian yang relatif lama.
Laser 1550nm juga dapat dihasilkan menggunakan laser semikonduktor. Bahan semikonduktor yang umum digunakan antara lain InGaAsP, InGaAsN, dan InGaAlAs.
Pita inframerah memiliki banyak kegunaan, seperti komunikasi optik, perawatan kesehatan, pencitraan biomedis, pemrosesan laser, dan banyak lagi.
Ambil komunikasi optik sebagai contoh. Komunikasi serat optik saat ini menggunakan serat kuarsa. Untuk memastikan bahwa cahaya dapat membawa informasi jarak jauh tanpa kehilangan, kita harus mempertimbangkan panjang gelombang cahaya mana yang paling baik ditransmisikan melalui serat.
Pada pita inframerah-dekat, hilangnya serat kuarsa biasa berkurang seiring bertambahnya panjang gelombang, tidak termasuk puncak serapan pengotor. Tiga "jendela" panjang gelombang dengan kerugian sangat rendah ada pada 0,85 μm, 1,31 μm, dan 1,55 μm. Panjang gelombang emisi laser sumber cahaya dan respons panjang gelombang fotodioda fotodetektor harus selaras dengan ketiga jendela panjang gelombang ini. Secara khusus, dalam kondisi laboratorium, kerugian pada 1,55 μm telah mencapai 0,1419 dB/km, mendekati batas kerugian teoritis untuk serat kuarsa.
Cahaya dalam rentang panjang gelombang ini dapat menembus jaringan biologis dengan relatif baik, dan memiliki aplikasi di berbagai bidang seperti terapi fototermal. Misalnya, Yue dkk. membuat nanopartikel bertarget heparin-folat menggunakan pewarna inframerah dekat sianin IR780, yang memiliki panjang gelombang serapan maksimum sekitar 780 nm dan panjang gelombang emisi 807 nm. Pada konsentrasi 10 mg/mL, iradiasi laser (laser 808 nm, densitas daya 0,6 W/cm²) selama 2 menit meningkatkan suhu dari 23°C menjadi 42°C. Dosis 1,4 mg/kg diberikan kepada tikus yang mengandung tumor MCF-7 positif reseptor folat, dan tumor tersebut diiradiasi dengan sinar laser 808 nm (0,8 W/cm²) selama 5 menit. Penyusutan tumor yang signifikan diamati pada hari-hari berikutnya.
Aplikasi lain termasuk lidar inframerah. Pita panjang gelombang 905 nm saat ini memiliki kemampuan interferensi cuaca yang lemah dan penetrasi yang tidak memadai terhadap hujan dan kabut. Radiasi laser pada 1,5 μm berada dalam jendela atmosfer 1,5–1,8 μm, sehingga menghasilkan redaman yang rendah di udara. Selain itu, 905 nm termasuk dalam pita berbahaya bagi mata, sehingga memerlukan pembatasan daya untuk meminimalkan kerusakan. Namun, 1550 nm aman untuk mata, sehingga juga dapat diterapkan di lidar.
Singkatnya,laserpada panjang gelombang ini sudah matang dan hemat biaya, serta menunjukkan kinerja luar biasa dalam berbagai aplikasi. Gabungan faktor-faktor ini menyebabkan meluasnya penggunaan laser pada panjang gelombang ini.
Hak Cipta @ 2020 Shenzhen Box Optronics Technology Co., Ltd. - Modul serat optik China, produsen laser digabungkan serat, pemasok komponen laser semua hak dilindungi undang -undang.
