光源分为哪几类，认识不同类型的光源

很多朋友对光源分为哪几类，认识不同类型的光源不是很了解，每日小编刚好整理了这方面的知识，今天就来带大家一探究竟。

光只是电磁波谱的一小部分，但在光学研究中不仅仅是可见光，而是从紫外到远红外，甚至到太赫兹。因此，实验中使用的光源有很多种。白光源白光通常是指人眼感知为白色的光，但有时也指即使没有可见光而只有紫外光或红外光也能产生宽带光谱的光源。

白光源不一定发射所有可见波长，也不一定具有相同的光谱形状。比如将红、绿、蓝三个LED封装在一起，或者用一个蓝色LED加磷光材料吸收部分蓝光，重新发出绿光和红光，这两种方法都可以实现白光LED光源。Thorlabs还提供光谱范围从245纳米到4600纳米的紫外、可见和红外led。准直LED

对于发射连续光谱的白光源，卤化钨灯是一种廉价且常用的选择。白炽钨丝通过黑体辐射提供从紫外到红外的连续光谱。氙灯和汞灯也提供连续的可见光光谱，并且具有一些强的等离子体谱线。它们的光谱中也含有很大一部分紫外和近红外，使用时要注意佩戴防紫外线眼镜。

由于这些光源工作时产生高温，要注意防止烫伤，更换灯泡时要戴手套，以免接触玻璃表面。

Globar或卤化钨超连续谱激光器提供高得多的功率白光，这有时被称为终极白光。超连续谱的产生涉及一个复杂的非线性过程，它将脉冲泵浦光转换成宽带光输出，因此超连续谱激光器通常是脉冲光源。中红外超连续谱的产生特别困难，因为飞秒泵浦激光器和非线性光纤的选择很少。一键开启1.3~4.5 m高功率超连续谱光源激光器的全光纤方案

激光有许多有用的特性，如单色性、相干性和方向性。激光按增益介质可分为气体型、液体型和固体型，按时域波形可分为连续波(CW)型和脉冲型。

理想的连续光有确定的频率、波长和周期，可以用正弦波表示。虽然利用外调制器可以将连续光变成脉冲光，但这是一种浪费能量的方法，使得峰值功率不能超过连续光功率。产生激光脉冲更有效的方法是通过腔内调制瞬间释放腔内储存的部分能量，从而输出高峰值功率的激光，即使平均功率与连续波激光相同。腔外调制低峰值功率腔内调制高峰值功率

实验室常用的连续波激光器有气体或金属蒸气激光器，如He-Ne、Ar离子、氪离子、He-Cd等。气体激光器的优点包括低发散度、高功率密度和窄线宽。他们需要高压电源和特殊的气体管道，这可能很贵，还可能需要通过风扇或循环水散热。对于振动敏感的测量，隔离冷却系统的振动将变得更加重要。

固态激光器有很多种形式。有些使用半导体作为增益介质，通过pn结中的电子-空穴复合产生激光。有些采用离子掺杂的光学晶体、玻璃或光纤作为增益介质，如Ti:Sa或[Nd:YAG]，通过电子跃迁产生激光。

二极管和量子阱激光器已经变得越来越普遍。它们体积小，提供许多波长选择，并且只需要低电压和低电流就能工作。二极管激光器输出高度发散的光束，尤其是高功率版本，但非球面透镜可用于准直，可变形棱镜对或柱面透镜可用于将椭圆光束变成圆形光束。此外，二极管激光器的波长也与温度有关。

量子级联激光器(QCL)带间级联激光器(ICL)输出各种中红外波长，因此在气体检测应用中发挥着重要作用。蝶形封装二极管激光器的配置方法

实验室中常用的连续波激光器还包括二极管泵浦的固态激光器(DPSS)，如使用晶体或玻璃的体激光器，以及光纤激光器，尽管DPSS不常用于描述光纤激光器。常用的DPSS是各种掺钕或掺镱的晶体棒或光纤激光器。增益介质由二极管激光器泵浦，达到阈值，实现激光效应。端面泵浦固体激光器(RP-光子学)示意图

DPSS激光可以提供优良的光束质量、光谱纯度和稳定性，还可以通过非线性转换成其他波长。比如Nd:YAG激光器，不仅能提供1064 nm的最强近红外光，还能通过非线性变换转换成532 nm的绿光和355 nm或266 nm的紫外光。Nd:YAG基频及谐波分束脉冲激光器

每个光脉冲的持续时间称为脉宽，俗称纳秒、皮秒、飞秒。每秒传输的脉冲数称为重复频率。通过命名增益介质，我们可以有Nd:YAG、Nd:YVO、钛宝石、掺镱或掺铒光纤激光器等等。

腔内调制产生脉冲的技术包括增益开关、Q开关(损耗开关)、腔排空和锁模。增益开关通过调制泵浦功率产生短脉冲。例如，半导体增益开关激光器可以通过电流调制产生几纳秒到几百皮秒的脉冲。虽然脉冲能量较低，但这种方法非常灵活，例如提供可调的重复频率和脉冲宽度。

强纳秒脉冲一般由Q开关产生，激光在腔内多次发射。脉冲能量从几毫焦耳到几焦耳不等，与系统的大小有关。上图所示的微芯片皮秒激光器也属于调Q激光器，可以在9 kHz重复频率下提供45 J单脉冲能量，或者在100 kHz重复频率下提供2 J单脉冲能量。

中能量(一般在1 J以下)皮秒和飞秒脉冲主要由锁模产生。激光谐振腔内有一个或多个超短脉冲，腔内脉冲通过输出耦合镜一次发射一个脉冲，重复频率一般在10 MHz-100 GHz之间。超短脉冲宽度可以用自相关器和其他设备测量。腔倒空技术不仅可用于调Q激光器获得更短的脉冲，也可用于锁模激光器以更低的重复率提高脉冲能量。一些超快激光器及其波长范围

超短脉冲谐波也可以通过非线性转换产生，非线性晶体常用于激光的倍频。例如，两个1064 nm基频光子可以通过二次谐波产生(SHG)晶体转换成532 nm光子。为了产生具有更短波长的355 nm光子，虽然可以直接使用非常困难的三次谐波产生(THG)过程，但实际的方法是通过混合1064 nm光子和532 nm光子来产生355 nm光子。1064 nm三倍频的级联结构

Thorlabs最新推出用于飞秒激光的-BBO可调谐二次谐波产生晶体。这些Type I晶体可用于钛宝石、绿光泵浦光参量振荡器和放大器、以及掺镱和掺铒激光器，将两个基频光子转换为一个二次谐波光子。

以上知识分享希望能够帮助到大家！