染料激光器的分類

　　染料激光器就是以有機染料為工作物質(zhì)的激光器，根據(jù)工作物質(zhì)狀態(tài)的不同，染料激光器可分為液體染料激光器、固體染料激光器和氣體染料激光器。染料激光器還可按抽運方式的不同分為脈沖染料激光器和連續(xù)染料激光器。

液體染料激光器

　　染料激光器從一開始發(fā)展就是以液體染料激光器的形式出現(xiàn)的，所以液體染料激光器的發(fā)展起步早，相對來說發(fā)展的也比較成熟，這也使其很難有所突破，近些年發(fā)展速度比較緩慢。

　　液體染料激光器的優(yōu)缺點：

　　液體染料激光器具備諸多優(yōu)點：波長在很寬的光譜范圍內(nèi)可調(diào)，能夠產(chǎn)生超短脈沖激光;光束發(fā)散角小;譜線帶寬窄;某兩種染料混合可以輸出新的波長;激活離子密度大，增益系數(shù)高，可得到較高的輸出功率;尤其是材料豐富、價格低廉。

　　隨著固體激光器的產(chǎn)生和發(fā)展，液體染料激光器的許多缺點開始暴露出來。液體染料激光器中，染料溶液的搬運和存貯都比較困難，有些激光染料還很難溶于基體溶液，而基體溶液要求必須能通過染料池循環(huán)流動。在實際應(yīng)用中，操作者要經(jīng)常地存貯和清除大量的染料溶液，于是不可避免地發(fā)生染料溶液外溢的情況，然而大多數(shù)有機染料是易燃、易爆、有毒或致癌的;還有就是染料溶液的連續(xù)循環(huán)使得染料池循環(huán)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)相當復(fù)雜，體積十分龐大。液體染料激光器暴露出的諸多缺點促進固體染料激光器的產(chǎn)生，當然染料激光器中，現(xiàn)在真正得到Z普遍、Z廣泛應(yīng)用的還是液體染料激光器;尤其是染料盒的出現(xiàn)更加有利于其發(fā)展。

　　液體染料激光器的分類：

　　液體染料激光器分為兩類：脈沖類和連續(xù)類。

　　1、脈沖類

　　①抽運源

　　脈沖染料激光器一般采用的抽運源有脈沖激光器和閃光燈兩類，為了克服三重態(tài)“陷阱”作用，脈沖液體染料激光器多采用激光抽運，如：N2激光器(337nm)。

　　②抽運方式

　　一般有兩種：橫向抽運和縱向抽運。橫向抽運是指抽運激光束方向垂直于染料激光器諧振腔光軸方向。縱向抽運是指抽運激光束方向平行于染料激光器諧振腔光軸方向或二者之間有一夾角。在應(yīng)用中多采用橫向抽運方式，這樣可以在染料當中獲得比較好的光泵均勻性。

　　2、連續(xù)類

　　連續(xù)液體染料激光器需要使染料溶液高速流過激活區(qū)以獲得器件的高速運轉(zhuǎn)，通常采用的技術(shù)是高速噴流技術(shù)。

　　①抽運源

　　采用連續(xù)激光器抽運，如：Ar+激光。

　　②抽運方式

　　一般采用縱向抽。

　　③器件典型結(jié)構(gòu)

　　連續(xù)染料激光器的機構(gòu)形式中，三鏡折疊腔和環(huán)形腔比較典型。

固體染料激光器

　　為了提高染料激光器的競爭力，擴大染料激光器的應(yīng)用領(lǐng)域，就必然需要發(fā)展一類新型的染料激光介質(zhì)，而染料激光器的固態(tài)化滿足了小型化和實用化的要求。固體染料激光器，即染料激光器工作物質(zhì)固態(tài)化，是一種兼有固體激光器和液體染料激光器優(yōu)點的激光器。然而和液體染料一樣，固體染料使用一段時間后便會消耗殆盡，每隔一定時間便需更換，因此固體染料激光器也必須解決固體染料激光材料的使用壽命問題。目前固態(tài)染料的工作壽命及損傷閾值已經(jīng)有了很大的提高，其發(fā)展空間非常廣闊。

　　固體染料激光器的優(yōu)點：

　　固體染料的調(diào)諧范圍與那些溶于溶液中的染料相近，但是固體染料的激光效率遠高于液體染料。固體染料能夠減少染料激光器中與管道有關(guān)的染料循環(huán)系統(tǒng)，使激光器設(shè)備更加簡單、緊湊，減少了體積和重量，有助于染料激光器走出實驗室;固體染料Z重要的優(yōu)越性在于有機染料被封閉在固體基質(zhì)的小體積內(nèi)，大大減小了外溢的染料溶液對人體健康和環(huán)境的危害;另外相比之下固體染料激光器還更容易操作。

　　固體染料激光材料：

　　絕大多數(shù)染料都能形成很好的單晶，但是染料以晶體形式應(yīng)用有兩個主要困難：diyi，染料的消光系數(shù)的數(shù)值特別高，使抽運光只能激勵染料晶體幾微米厚的表面層;第二，熒光的濃度猝滅，只要兩個染料分子彼此接近到10nm以內(nèi)，這種效應(yīng)就要出現(xiàn)。于是染料晶體化應(yīng)用目前還不可行，現(xiàn)在主要使通過在適當?shù)幕|(zhì)晶體中摻入合適的、適量的激光染料來使染料激光器固態(tài)化。