五大激光笔原理详解

激光指示器,又称为激光笔、指星笔等,是把可见激光设计成便携、手易握、激光模组(发光二极管)加工成的笔型发射器。常见的激光指示器有红光(λ=650~660nm, 635nm)、绿光(λ=515-520nm, 532nm)、蓝光(λ=445~450nm)和蓝紫光(λ=405nm)等。那么,激光笔原理是什么呢?下面来看看吧。

激光笔简介:

激光指示器,又称为激光笔、指星笔等,是把可见激光设计成便携、手易握、激光模组(发光二极管)加工成的笔型发射器。常见的激光指示器有红光(λ=650~660nm, 635nm)、绿光(λ=515-520nm, 532nm)、蓝光(λ=445~450nm)和蓝紫光(λ=405nm)等。

通常在汇报、教学、导游人员都会使用它来投映一个光点或一条光线指向物体,但它在特定场所,例如艺术馆(有些画作怕光)、动物园等都不宜使用。

不当使用激光笔可能造成视网膜严重受损,甚至失明,儿童不宜使用。

激光笔原理是什么

早期的激光笔使用波长为633纳米(nm)的氦氖(HeNe)气体激光,通常用于产生能量不超过1mW的激光束。最便宜的激光笔使用波长接近670/650nm的深红色激光二极管。稍贵的则使用波长为635nm的红-橙色二极管,这一波长更易于为人眼所识别。也有其他颜色的激光笔,最常见的是波长为532nm的绿光。

红光激光笔原理

由于有产生该波长的激光二极管,所以其结构最简单,基本上仅是一个由电池做能源的二极管。红光激光笔最早出现于1980年代,是庞大笨重的价值数百美元的设备;则很小并且很便宜。近些年出现了波长为671nm的二极管泵浦固体激光 (DPSS)红光激光笔。虽然该波长可以用便宜的二极管得到,但是DPSS技术可以产生质量更高,频段更窄的激光。

黄光激光笔原理

市场上出现了波长为593.5nm的黄光激光笔。基于DPSS技术将波长为1064nm和1342nm的两束激光通过一非线性晶体相加而得到。该过程的复杂使得黄光激光笔不稳定且低效率,随温度变化输出功率在1-10mW,如果过热或过冷还会发生模式跳跃。这是因为激光笔的尺寸导致无法提供所需的温度稳定和冷却部件。另外,大部分593.5nm激光笔工作在脉冲模式下以便采用尺寸和功率较小的泵浦二极管。

绿光激光笔原理

使用波长808nm红外激光激发非线性晶体,产生1064nm红外光,再经倍频产生532nm绿光,属于固体激光。一些绿光激光器工作在脉冲或者准连续模式下来减少冷却问题,延长电池寿命。宣布的不需要倍频的绿光激光有着更高的效率。在夜晚即使是低功率的绿光由于大气分子的瑞利散射也可以看见,这种激光笔常被天文学爱好者们用于指点恒星和星座。绿光激光笔可以有多种输出功率。5mW使用起来最安全,并且在较暗照明下也可见,所以为指点目的也不需要更强的功率。

蓝光激光笔原理

原来只有经DPSS产生的473nm蓝色激光,功率偏低及不稳定。随着CASIO开发出包含蓝色激光二极管(445nm)的混合光源高亮度投影机,功率超过1000mW(第四类)的蓝光半导体二极管被大量生产而普及化。

紫光激光笔原理

使用波长405nm的蓝紫色激光二极管,属于半导体激光,接近紫外光波段,可视度较低,但能激发荧光,具有验钞和检验化学品作用。

这些便是各种颜色激光笔原理介绍,了解这些原理,大家才能正确地使用激光笔。不过,在使用的过程中,大家切记不要用激光笔照射他人的眼睛,这样很容易导致他人的视网膜受损,对视力造成很大影响,请各位务必谨慎使用。

注意事项:

除了安全以外,使用激光笔也必须慎重。在艺术馆里,因为部分画作可能怕光,不适合使用激光笔。在动物园里,为免惊吓动物,也不应该使用激光笔。天文爱好者在使用激光笔指星时,应该要注意,不应该频繁和长时间使用指星笔,以免妨碍其他人观星和摄影。在人多的公众地方,为避免误伤他人,应该停止使用激光笔。一些较大功率的激光笔会有明显的热效应,不能长时间连续使用,特别是对温度较敏感的固体激光。

虽然激光笔功能强大,可以做很多不可能的工作。在市场上获得广大消费者的好评。但是在使用的时候也要注意安全。

所以大家在使用激光笔的时候,应该避免照射眼睛,易燃物品和名贵物品,安全第一!

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