蓝色激光

蓝色激光是在人的眼中，蓝色或波长360 480nm处出现紫色，电磁辐射的一个激光器。

蓝色激光由441.6纳米氦镉气体激光器和458、488纳米氩离子激光器产生。输出蓝光束的半导体激光器通常是氮化镓（GaN，紫色）或氮化铟镓（基本上是蓝色，但是也可以显示其他颜色）。通过使用半导体激光器的红外波长和倍频器（产生二次谐波），也可以实现蓝色和紫色激光器。

发射445纳米的半导体激光器正逐渐成为手持式激光器。发射波长低于445纳米的激光呈现紫色（尽管有时也称为蓝色激光）。一些最商业上常见的蓝色激光器是为蓝光技术添加的半导体激光器，该激光器发出的405纳米紫光类似于紫外线（黑光） ，短到足以在某些化学药品中产生荧光。注意，波长短于400纳米的光被分类为紫外光。

从高密度光电数据存储到医疗应用，许多领域都使用使用蓝色激光的设备。

红色激光可以从在砷化镓（GaAs）半导体上建立有数十个原子层的量子阱中产生激光。使用的技术类似于为硅开发的技术。基底没有所谓的位错晶体缺陷。此时，由于原子被放置，因此在基板上形成的原子与量子阱之间的距离相等。

但是，用于蓝光激光器的最佳半导体是氮化镓（GaN）晶体，与合成金刚石的生产相比，氮化镓（GaN）晶体需要使用更高的压力，温度和高压氮气。在这方面，似乎无法克服技术问题，因此自1960年代以来，研究人员一直在尝试将氮化镓沉积在蓝宝石衬底上。然而，蓝宝石和氮化镓的结构（晶格常数）不匹配，从而导致过多的缺陷。

1992年，日本发明家中村修二发明了xxx台高效的蓝色发光二极管，四年后，发明了xxx台蓝色激光器。中村使用沉积在蓝宝石衬底上的材料。但是，由于缺陷的高度（10 ⁶至10 ¹⁰ / cm ²），不能容易地构造高功率激光器。

在90年代初期，的波兰科学院的高压物理研究所，物理学家西尔韦斯特·波罗斯基的，每平方厘米的缺陷数量的指导下已开发的技术，以产生具有小于100的高品质结构的氮化镓晶体。此，至少，比起那些为蓝宝石的基础上沉积的氮化镓晶体，是优良的10000倍^[1] 。

中村（Nakamura）于1999年尝试了一种波兰晶体，该晶体产生的振荡功率是其两倍，而激光的寿命则是其十倍。也就是说，它在30毫瓦时可持续3000个小时。

该技术的进一步发展已实现批量生产。如今，蓝光激光器的蓝宝石表面覆盖有一层氮化镓（与索尼（Sony）签约的日本公司Nichia Corporation使用了该技术）和氮化镓单晶表面（波兰）。使用该公司的TopGaN ^[2]）。

十年后，一家日本公司学习了输出功率为60毫瓦的蓝光激光器的生产技术，并将其应用于读取蓝光，BD-R和BD-RE等高密度，高速数据流的设备。来了 波兰技术比日本技术便宜，但市场份额很小。波兰还有一家高科技公司生产氮化镓晶体。那是Ammono ^[3] [4]，但是该公司不生产蓝色激光。

中村，2006年千禧技术奖，并在2014年，诺贝尔物理学奖被授予，分别为^[5] 。

直到90年代后期蓝色半导体激光已被开发，蓝色激光，稀有气体混合物在反转依赖于，大电流，并且需要强冷却，大的，昂贵的气体激光是设备。

德岛县阿南市的赤坂教授，中村修二，日亚化学工业株式会社和索尼共同开发了一系列蓝紫色半导体激光器，用于商业用途。由Nichia Corporation开发的活性层由氮化铟镓（InGaN）量子阱或通过自组装自发形成的量子点形成。这项新技术的发明使能够开发出高密度的HD-DVD数据存储和蓝光光盘的小型，便捷，低成本的半导体激光器能够产生迄今为止无法实现的蓝，紫和紫外光。道路开了。波长越短，可以读取的信息光盘越多^[6]。

在2014年，勇赤松，天野浩，中村修二为“亮和节能白光源，用于高效蓝色发光二极管的本发明的” 诺贝尔奖颁发给^[7] 。

蓝色激光笔于2006年左右上市，其基本结构与DPSS绿色激光笔相同。它们是最常见于半导体激光器泵浦的是的Nd：YAG或Nd：YVO 4从晶体中，946 nm的激光辐射，由倍频生成，发射光在473纳米。受到Er：YAG激光作用的晶体通常会产生1064纳米的主波长，但具有其他较小的钕波长，例如用于蓝色激光的946纳米过渡层，合适的反射涂层镜子也可以进行激光加工。对于高功率，BBO晶体用作倍频器。对于较低的功率，使用KTP。可用的输出功率高达5000毫瓦。在最佳研究环境中获得的一些结果中，将943纳米激光辐射转换为473纳米激光辐射时，产生473纳米激光辐射的转换效率为10％。 15％，但效率低下。考虑到实际使用中的有用性，可以进一步降低。但是，由于转换效率低，使用1000毫瓦的红外LED会导致xxx150毫瓦的可见蓝光。

蓝色激光还可以与氮化铟镓半导体直接振荡，而氮化铟镓半导体会产生蓝光而不会使频率加倍。目前可以买到从445纳米到465纳米的可商购的蓝色半导体激光器。该设备比405纳米半导体激光器要亮得多，因为更长的波长接近人眼的最高灵敏度。诸如激光投影仪之类的商业设备降低了这些二极管的价格。如上所述，紫激光是氮化镓（GaN）半导体，并且可以直接构造。但是，不仅可以使用基于氮化镓的更高功率（120毫瓦）的404-405纳米紫色激光指示器，而且还可以提供输出功率为1W，波长为808nm的砷化镓红外激光还使用了DPSS频率放大技术。半导体激光器和双晶体可以直接加倍，而无需插入长波长钕激光器。

405（纳米紫色激光氮化镓构造成当或从其中被加倍砷化镓（GaAs）半导体激光频率包括）实际上不是蓝色，但人眼是非常有限的它看起来像紫色，具有给定的灵敏度的颜色。当提及许多白色物体（如白皮书或白色衣服）时，激光染料的荧光外观会将激光点的视觉外观从紫色变为蓝色。

对于看起来是深蓝色的应用，需要445至450纳米的波长。低成本激光投影仪的生产和销售取得了进展，降低了445纳米氮化铟镓半导体激光器的价格。

• 蓝光光盘播放器
• DLP和3LCD投影仪
• 电讯
• 资讯科技
• 环境监测
• 电子设备
• 医学诊断
• 手持式投影仪和显示器
• 磁悬浮装置