鐳射光的原理
第三章
|
鐳射光的原理
第三章
|
鐳射的種類鐳射的種類，完全取決於所使用的鐳射媒體而定。鐳射的媒體可以是固體，氣體，液體或者半導體。
| 固態鐳射 Solid-state lasers |
| 以固體例如紅寶石及Neodymium (俗稱YAG 的Yttrium Aluminium Garnet) 作媒體。YAG 鐳射所產生的是波長1064 nanometers(nm)的紅外線光。 |
| 氣態鐳射 Gas lasers |
| (氦氣 Helium 及氦氖氣 Helium-Neon, HeNe, 都是最普及的氣體鐳射裝置，它們所產生的是一般的可見光譜內的紅色光。而用二氧化碳氣 CO2 作媒體的鐳射則會釋出在遠紅外光譜內波長的能量來，主要用作切割金屬及堅硬物料之用。 |
| Excimer lasers (這種鐳射的中文名字也不知如何譯好，如有前輩得知請勿吝賜教。它的名字是由excited 及 dimmers兩個字拼合而來) |
| 它是用活躍性氣體例如氯氣Chlorine或氟氣Fluorine 混和某些惰性氣體如氬氣Argon, 氪氣Krypton, 或者氙氣Xenon作為鐳射媒體而成。這種鐳射光的波長是在紫外線頻譜範圍內 |
| 染料鐳射 Dye lasers |
| 是一種以複合有機染料（例如 Rhodamine 6G）溶液作為鐳射媒體的鐳射光。這種鐳射有一個特性就是它們的波長是可以在一個很寬廣的範圍內作調整的。 |
| 半導體鐳射 Semiconductor lasers, 又叫作二極管鐳射 |
| （註：這種不是固態鐳射的一種）這種鐳射裝置通常都很細小及能量非常低。主要用於日常生活用品之中如鐳射打印機或 CD 唱盤上去。 |
上述所說的第一種固態鐳射通常叫作紅寶石鐳射(Ruby Laser)，它的光波波長是 694 nm.而其他種類的鐳射也會因應不同的媒體而有不同的波長特性，請參閱下列圖表。當中有些如二氧化碳作媒體的功率會很強勁，它的波長範圍是介乎於遠紅外線至微波之間，其能量甚至可以把鋼鐵射穿與及燒溶。其他比較低功率的半導體式鐳射則主要用於日常生活中，如教學指示用的鐳射筆（波長介乎
630 至 680nm 之間）
|
鐳射的種類
|
波長 (nm)
|
|
氟化氬Argon fluoride (UV)
|
193
|
|
氟化氪氣Krypton Fluoride (UV)
|
248
|
|
氮氣Nitrogen (UV)
|
337
|
|
藍氬氣Argon (blue)
|
488
|
|
綠氬氣Argon (green)
|
514
|
|
綠氦氖氣Helium neon (green)
|
543
|
|
紅氦氖氣Helium neon (red)
|
633
|
|
染料 Rhodamine 6G (可調波長)
|
570-650
|
|
紅寶石Ruby (CrAlO3) (紅光)
|
694
|
|
YAG
|
1064
|
|
二氧化碳
|
10600
|
鐳射的級別區分鐳射光是以它對生物體所造成的損害程度而分為四個級別。每一套鐳射裝置都一定會標籤著它是屬於那一個級
|
鐳射的級別
|
級 別 的 意 義
|
|
Class I
|
對任何生物體都不會構成任何已知的傷害。 |
|
Class I.A.
|
有特定用途的鐳射裝置而屬於不宜以眼睛直接觀望者，例如超級市場的鐳射掃瞄器。此級別的裝置最高限定功率為4.0 mW |
|
Class II
|
此級別為上述Class I之同類而其功率稍大(不可超越1 mW)但又未超出可目視而不受損之低功率鐳射裝置。註：這級別之設立並不表示1 mW的鐳射光不會對眼睛造成傷害，而是基於人類的自然反應會在強光照射下作出反射式的保護舉動而於有損害出現前已脫離危險的處境而擬定的一個級別，所以大家緊記切勿切勿以Class II 的鐳射光直接或間接照射任何動物的眼睛為要! |
|
Class IIIA
|
中低功率鐳射裝置 (1 - 5 mW ), 此功率的鐳射光束如果以肉眼直接觀望光源之出射點(intrabeam viewing)就會造成永久損害。一般市售作示範指示用的鐳射筆都在這個級別之內。 |
|
Class IIIB
|
中高功率鐳射裝置 (5 - 100 mW )。這類鐳射多為實驗室作研究及開發用途，一般都會在合格操作人員監督下配以適當護目鏡使用。 |
|
Class IV
|
高能量鐳射 (功率可達500 mW 或以上)，脈衝能量亦達每平方厘米十焦耳(10 J/cm2)這種鐳射在任何情況下如果不配以合適的護目鏡而不論直接或間接觀測之都會對眼睛造成損害及對皮膚與大部份物件都有灼傷的能力。故此操作此級別鐳射裝置要有一定有效的牌照及規條監管。 |
| 完 |