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さまざまな色のさまざまなレーザーポインターの説明

  • View:145     2021年07月12日
  • 赤いレーザーポインター
    これらは、これらの波長で利用可能な最も単純なポインターレーザーダイオードです。ポインターは、バッテリー駆動のレーザーダイオードにすぎません。 1980年代初頭にリリースされた最初の赤色レーザーポインターは、数百ドルで販売された大きくてかさばるデバイスでした。今日、それらははるかに小さく、通常はより安価です。 21世紀には、発光波長671 nmのダイオード励起ソリッドステート(DPSS)赤色レーザーポインターを使用できます。この波長は安価なレーザーダイオードで直接取得できますが、DPSS設計を使用すると、より高いビーム品質とより狭いスペクトル帯域幅を実現できます。

    黄色のレーザーポインター
    近年、593.5 nmを放射する黄色のレーザーポインターが利用可能になりましたか? DPSSプロセスに基づいていますが、この場合、2つのNdレーザーライン(YVO4、1064nmおよび1342nm)が非線形結晶に追加されます。このプロセスの複雑さにより、これらのレーザーポインターは本質的に不安定で非効率的です。パワースペクトルは、1mWから約10mWの範囲で、温度によって大きく異なります。高温または低温の場合、通常はジャンプモードになります。これは、複雑なプロセスとして、小さなメインフレームにインストールできない温度安定器とアクティブ冷却が必要になる場合があるためです。さらに、ほとんどの小さな593.5 nmポインターはパルスモードで動作するため、より小さく、より低電力のポンプダイオードを使用できます。新しい589nmの黄色のレーザーポインターは、DPSSレーザーシステムによって導入された、より強力でより微妙な高調波法を使用して作られています。この「ナトリウム」波長は、古い593.5nmからわずか4.5nm離れていますが、593.5nm波長の琥珀色の外観よりも金が多く含まれています。天文台は、589.2 nm(黄色)の特別に調整された色素レーザーを使用して、天文補償光学用のレーザーガイド星を作成します。

    緑のレーザーポインター
    夜に居間から露出したときの15mWの緑色レーザーポインターの軌跡。
    グリーンレーザーポインターは2000年頃に登場し、最も一般的なタイプのDPSSレーザーです(「ダイオードポンプソリッドステート周波数ダブラー」のDPSSFDとしても知られています)。通常、この波長範囲にはレーザーダイオードがないため、標準の赤色レーザーポインターよりも複雑です。緑色光は、808 nmで動作する高出力(通常は100〜300 mW)の赤外線AlGaAsレーザーダイオードから始まる間接プロセスで生成されます。 808 nmの光ポンピングは、ネオジムをドープしたオルトバナジン酸イットリウム(Nd:YVO4)(またはNd:YAGまたはあまり一般的ではないNd:YLF)でできた結晶で、1064nmの赤外線でより深くレーザーを照射します。蛍光ネオジムイオンの電子遷移により、このレーザー作用はNd(III)であり、これらすべての結晶に存在します。

    青いレーザーポインター
    473 nmなどの特定の波長のブルーレーザーポインターは、通常、DPSS緑色レーザーと同じ基本構造を持っています。 2006年には、多くの工場が大容量記憶装置用の青色レーザーモジュールの製造を開始し、これらのモジュールはレーザーポインターにも使用されました。これらはDPSSタイプの周波数乗算器デバイスです。それらは通常473nmのビームを放出します。これは、ダイオード励起Nd:YAGまたはNd:YVO4結晶からの946 nmレーザー放射の周波数を2倍にすることによって生成されます(Ndドープ結晶は通常1064 nmの主波長を生成しますが、正しい反射コーティングミラーを使用して、他の「高次高調波」の非メインネオディミウム波長のレーザーにすることもできます。周波数ダブラーとして使用される高出力電力のBBO結晶の場合、低電力の場合はKTP。 2006年、日亜化学工業は青色レーザーダイオード市場の80%を支配しました。
    一部のメーカーは現在、測定出力が1,500MWを超えるバンドルされたダイオードブルーレーザーポインターを販売しています。ただし、「レーザーポインター」製品の主張されたパワーにはIRパワーも含まれているため(DPSSテクノロジーのみ)、ビームが残っており(理由は以下に説明されています)、DPSSから厳密に見える青色成分に基づいて比較されます-タイプのレーザーはまだ問題があり、情報が入手できないことがよくあります。高次高調波ネオジムの使用と低周波数倍増変換効率により、最適化されたDPSSモジュールでは、473 nm青色レーザーに変換されるIRパワーの比率は通常10〜13%であり、これは緑色の典型的な値とほぼ同じです。レーザーハーフ(20-30%)。
    青色レーザーは、周波数を2倍にすることなく青色光を生成できるInGaN半導体を使用して直接作成することもできます。 450 nm(447nmプラス/マイナス5nm)青色レーザーダイオードはまだ公開市場で入手可能です。一部の青色ダイオードは非常に高い出力を提供できます。NichiaNDB7K75ダイオードのように、過負荷時に5ワットを超えるエネルギーを継続的に出力します。これらのデバイスは、同じ出力の405 nmバイオレットレーザーダイオードよりも明るいです。これは、波長が長いほど人間の目の最大感度に近いためです。レーザープロジェクターなどの商用機器用のレーザーダイオードの大量生産は、価格に左右されます。 447 nmポインターの高性能バージョンは現在非常に人気があり、コリメーションと発散を低減して、より優れた光学効果を実現します。

    紫色のレーザーポインター
    GaN(窒化ガリウム)半導体を使用して、405nmの紫色のビームを放射できます。これは近紫外線であり、人間の視覚の限界に近く、明るい青色の蛍光を発します。そのため、多くの白い表面(白い服、白い紙、投影面など)では、紫色のスポットではなく青色のスポットが遠くに現れます。蛍光増白剤は、明るい白色を示すために製品製造で広く使用されています。通常の非蛍光物質、霧、ほこりなど、色は濃い紫色になり、ディスプレイや印刷物では再現できません。 GaNレーザーは、周波数ダブラーなしで405 nmで直接放射するため、偶発的で危険な赤外線放射の可能性が排除されます。これらのレーザーダイオードは、青色光ドライブにデータを読み書きするために大量に製造されています(ただし、ダイオードから放出される光は青色ではなく、はっきりとした紫色です)。 2011年9月現在、ブルーレイディスクリーダー用に製造されたGaN-バイオレットレーザーダイオードをベースにした、405nmの青紫色光出力250mWのレーザーポインターダイオードモジュールが中国のサプライヤーから市場に参入し、価格も配送込みで60米ドルを超える。
    同時に、いくつかのより高いドライブ(120 mW)404-405 nm「バイオレット」レーザーポインターがすでに市場に出ています。これらはGaNに基づいていませんが、1ワットの808 nmGaAlAs赤外線ダイオードレーザーでDPSS周波数倍増技術を使用しています。 。上記の赤外線駆動の緑色レーザーポインターのように、このタイプのデバイスは風船をポップアップしてゲームに点火することができますが、これはビーム内にフィルター処理されていない高出力赤外線コンポーネントが存在するためです。