然而，在可見(jiàn)光激光光譜仍然有空白難以填補(bǔ)，寬調(diào)諧性、特殊應(yīng)用所需的精確波長(zhǎng)，以及一直難以捉摸的黃色或橙色光束。幸運(yùn)的是，出現(xiàn)了新的改進(jìn)光源填補(bǔ)了這些需求的空白，反映了早期實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)以及新研究的工程改進(jìn)。

　　調(diào)諧參數(shù)源

　　光學(xué)參量光源自實(shí)驗(yàn)室初期研究以來(lái)走了很長(zhǎng)的路，他們的寬調(diào)諧范圍來(lái)自于利用非線性光學(xué)將泵浦光子分離成一對(duì)低能量光子，頻率稱為“信號(hào)”和“空載”加入等同泵浦頻率。當(dāng)紫外激光器泵浦時(shí)，典型的是355nm，他們可以跨越整個(gè)可見(jiàn)光譜并達(dá)到近紅外線。光學(xué)元件增加和頻和二次諧波可以拓展其調(diào)諧范圍達(dá)到紫外線，跨越200~2600nm。最熟悉的光學(xué)參量系統(tǒng)是光參量振蕩器(OPOs)和光學(xué)參量放大器(OPA)。重要的變化包括準(zhǔn)相位匹配(QPM)OPOs、同步泵浦OPOs以及種子OPAs。參量產(chǎn)生要求強(qiáng)大的泵浦源，對(duì)于典型的飛秒OPAs是每平方厘米數(shù)百億瓦。能量脈沖激光器或約束泵浦脈沖在波導(dǎo)或光纖小范圍內(nèi)可以滿足這些需求。

　　用于激光電影的VECSELs翻倍

　　可見(jiàn)光譜的固定波長(zhǎng)覆蓋范圍參差不齊，釹激光器的二次諧波長(zhǎng)期以來(lái)是532nm通用綠光的標(biāo)準(zhǔn)光源，紅光和藍(lán)光二極管就很容易找到。然而，其他波長(zhǎng)被優(yōu)選用于許多應(yīng)用。倍頻近紅外半導(dǎo)體可產(chǎn)生其他可見(jiàn)光波長(zhǎng)，但是要求高光束質(zhì)量，垂直腔表面發(fā)射激光器(VECSEL)滿足這一條件。光泵浦版本，也稱為光泵浦半導(dǎo)體碟片激光器(OPSLs)，連同內(nèi)腔二次諧波產(chǎn)生在世紀(jì)之交被引入商業(yè)應(yīng)用。相干公司現(xiàn)在提供從355nm到639nm的發(fā)光產(chǎn)品。

　　然而，電泵浦對(duì)于一些應(yīng)用更有吸引力，如RGB激光電影放映機(jī)。單個(gè)倍頻VECSELs可以在525nm到555nm波段發(fā)射幾百毫瓦，所以陣列可以產(chǎn)生通道所需的幾百毫瓦。使用多個(gè)在稍微不同線路的激光器發(fā)射減少激光散斑至所需的良好圖像質(zhì)量。倍頻VECSELs還可以提供其他難以生產(chǎn)的波長(zhǎng)，如果有應(yīng)用需求。

　　拉曼頻移

　　產(chǎn)生黃色、橘色或紅色光的另外一種方式是通過(guò)拉曼頻移固體激光器的輸出到較長(zhǎng)波段，然后倍頻。

　　IPG光電子公司通過(guò)三階過(guò)程產(chǎn)生的橘色激光束，涉及從摻鐿光纖激光器泵浦拉曼光纖激光器的光束倍頻，在2005年描述的實(shí)驗(yàn)中，線偏振連續(xù)波摻鐿光纖激光器在1118nm輸出40W，周期性極化鈮酸鋰倍頻在589nm輸出3W。目前的商業(yè)版本是570~600nm連續(xù)輸出15W，類似的紅色激光器在615~650nm輸出20W。

　　可見(jiàn)光激光器的新基礎(chǔ)

　　繼續(xù)努力開(kāi)發(fā)基本輸出在可見(jiàn)光的新型激光器，II-VI二極管激光器發(fā)射在中間可見(jiàn)光，但缺陷傳播嚴(yán)重限制了他們的壽命。日本日立中央研究所的人員報(bào)道鈹鋅鎘硒(BeZnCdSe)二極管保證會(huì)有更長(zhǎng)的壽命。

　　稀土鐠和鏑在各種固態(tài)材料中發(fā)射可見(jiàn)光，許多由藍(lán)色I(xiàn)nGaN二極管激光器泵浦。日本大阪大學(xué)的Y. Fujimoto報(bào)導(dǎo)了防水氟鋁酸鹽光纖摻雜離子有望比傳統(tǒng)氧化鏑光纖的輸出更高。摻鏑YAG在583nm波長(zhǎng)輸出峰值功率150mW，受限泵浦二極管的亮度。摻Pr的氟化鋇釔在607nm連續(xù)輸出高達(dá)78mW。摻Pr的SrAl12O19波導(dǎo)激光器在644nm紅色波段輸出高達(dá)1W，在綠光525nm輸出高達(dá)36mW。

　　其他正在研究的基本可見(jiàn)光光源包括有機(jī)染料和膠體量子點(diǎn)的固態(tài)薄膜光泵浦。

　　展 望

　　如果你一直在關(guān)注可見(jiàn)光激光器在過(guò)去二十幾年的發(fā)展，這種進(jìn)步是一個(gè)迅速發(fā)展。回過(guò)頭來(lái)看，你會(huì)發(fā)現(xiàn)這是一次革命。“你基本上都可以實(shí)現(xiàn)可見(jiàn)光波段，高功率、低成本激光技術(shù)，”Niven說(shuō)，“這在以前是做不到的，而且更讓人興奮的是將帶來(lái)更多的新應(yīng)用。”

　　取得成功的關(guān)鍵是啟發(fā)式的發(fā)明、扎實(shí)的工程再結(jié)合認(rèn)真的投資。藍(lán)光HD視頻光盤(pán)的潛在巨大市場(chǎng)推動(dòng)了藍(lán)光二極管激光器的數(shù)百萬(wàn)美元投資?，F(xiàn)在，我們有更好的工具生產(chǎn)跨越可見(jiàn)光譜段的激光器。