紫外
激光器

更容易获得的紫外（UV）激光器开辟了新可能

许多激光光学应用正在转向使用更短的紫外波长，因为它可以提高分辨率，生成非常小而精确的特征，同时对周围区域的加热最小。连续波（CW）紫外激光光源的高成本和笨重的尺寸，传统上阻止了其在许多情况下的应用，尤其是在大学研究中。如今，新一波紧凑型、经济高效的紫外激光器打破了这一障碍，从而将紫外应用范围从微机械加工扩大到紫外拉曼光谱及灭活病原体的消毒。

为什么使用紫外激光器？

由于聚焦激光光斑尺寸与波长成正比，紫外激光器可以获得比红外或可见光激光更高的空间分辨率。这使它们能够用于半导体工业或微机械加工中的精确缺陷检测。在加工许多材料时，紫外激光器可以直接断裂原子键而不是汽化或熔化材料，从而减少外围加热。紫外波长的高能量非常适合激发包括蛋白质在内的生物分子的荧光，这在广泛的生物医学应用中是非常有用。此外，紫外激光器可以用于高效消毒系统，与紫外灯或 LED 相比，紫外激光器可以通过提供高功率的紫外线辐射（波长在200-280纳米之间），从而更有效地对表面进行消毒。¹

旧的紫外激光技术有什么问题呢？

连续波（CW）紫外激光器传统上是通过使用离子化氩气作为增益介质或频率四倍的近红外钕激光器来实现的。四倍频系统需要两个外部谐振腔将初始光束的频率加倍一次，然后在另一个腔中重复这一过程。² 这些系统很复杂，它们和氩离子激光器都至少有两个鞋盒那么大，这导致它们无法用于便携式设备。

新一代无障碍紫外激光器

紫外激光技术的进步带来了更小、更经济的设备。UVC Photonics 公司开发的新型、掺镨的氟化钇锂(YLF)激光器通过频率加倍而不是频率四倍产生 261nm 激光束（图2）。² 这大大降低了系统的复杂性和所需的零部件数量。这些激光器的操作与激光二极管类似，不需要复杂的电子装置来锁定共振腔或稳定温度。

图 2: UVC Photonics公司的紧凑型紫外激光器由一个蓝色泵浦二极管、一个镨钕晶体、另一个用于二次谐波生成（SHG）的晶体和一个腔体输出镜组成。²
图片由 UVC Photonics 公司提供。

UVC Photonics 的激光器在 261nm 波长下连续输出功率 >10mW， 工作功耗小于 5W，尺寸仅为 22 x 24 x 71mm。¹ 这些特性使其成为便携式或手持式系统，以及大学实验室和工业应用的理想选择，而其他紫外激光器在这些应用领域成本高昂。氩离子激光器通常消耗10几千瓦的功率，并产生10鈥W的功率，而频率四倍的紫外激光器可以产生高达 500mW 或更大的功率。虽然旧技术可以达到更高的功率，但其明显更大的尺寸和高昂的成本使其对某些应用的吸引力降低。这些二极管模块的窄线宽和连续波功能也使它们非常适用于 UV 紫外拉曼光谱。更多信息可以前往 UVC Photonics鈥? 网站 查看。