绿色激光器的基础知识

更新时间：2025-11-18

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绿色激光是一个通用术语，指能够振荡波长为532纳米的光的激光，该波长为可见光区域。

它的特征是用肉眼观察时呈现绿色光芒。当在基波长产生的激光通过非线性晶体时，波长变为532纳米。

晶体通过时能量下降，但绿色波长因其优异的光聚集性，常用于微加工、标记等。通常使用Nd：YAG、Nd：YVO4和Yb：YAG晶体的单个激光器，或半导体激光器。

绿色激光器用于建筑工地投射平行和垂直参考线的标记，以及会议中使用的激光笔。

在科学领域，它包括拉曼光谱、荧光分析、激光干涉测量、全息等。在工业领域，配备了绿色激光的加工机已发布，用于微加工，如切片、钻孔和刻线，以及晶圆标记、PCB切割和标记。

532 nm的波长也称为二次谐波产生。二次谐波是非线性光学的波长转换。当某一频率的光被置于特定材料中时，会发射出整数倍频的光，产生532纳米的光。

它产生1064纳米的基本波长，当光通过非线性晶体（LBO晶体）时，发射波长为532纳米，即1064纳米的一半。 1064 nm的基本波长由Nd：YAG激光器（使用掺杂钕-铝-石榴石晶体的固态激光器）和Nd：YVO4激光器（使用摻镕-钇-钒四氧化二晶体的固态激光器）产生。

通过非线性晶体实现的转换效率并非100%。因此，532纳米处的光能量会降低。然而，由于材料（金属）吸收率较高，且比基本波更容易收窄束流，它在微制造和半导体领域也非常活跃。

上述LBO晶体由一种叫做三硼酸锂的物质组成。LBO晶体是具有160 nm到2600 nm宽透射波长范围的材料。激光光是波长较长的光，但因为它位于透射波长范围内。

当激光光处于基波长时，照射到物质时会以整数倍频率输出。LBO晶体是非线性晶体。当光线入射到非线性晶体上时，入射光与晶体中的原子相互作用，输出的光能量是晶体中的两倍。

此时，相位被输出，同时保持对入射光的保护。在激光中，使用LBO晶体是因为输出光处于相同相位以达到强度非常重要。

输出光的能量是原始光的两倍，其波长只有一半。因此，如果基础波长是输入光，输出光就是绿色可见光区域的光。

激光也用于铜的处理。与其他波长激光器相比，绿色激光器可用于精确的铜处理。

当基本波长的激光照射到铜上时，即使在相同条件下，照射后产生的斑点直径也会变化。而对于绿色激光器，照射后斑点直径变化不大。

这是因为铜中光的反射率在98.5%或更高的基本波长下非常高，而绿色激光器的反射率较低，约为60%。基于上述原因，铜的加工变化极小。