Многие приложения лазерной оптики переходят на использование более коротких волн УФ-излучения, поскольку это позволяет улучшить разрешение и генерировать очень мелкие и точные элементы с минимальным нагревом окружающих областей. До недавнего времени высокая стоимость и большие размеры УФ-лазеров непрерывного действия (CW) традиционно препятствовали их использованию во многих ситуациях, особенно в университетских исследованиях. Теперь новая волна компактных, экономичных УФ-лазеров разрушила этот барьер, что привело к расширению применения УФ-излучения в диапазоне от микрообработки до УФ-спектроскопии комбинационного рассеяния и дезинфекции для инактивации патогенов.
Зачем использовать УФ-лазеры?
УФ-лазеры могут достигать более высокого пространственного разрешения, чем лазеры инфракрасного или видимого диапазона, поскольку размер сфокусированного лазерного пятна пропорционален длине волны. Это позволяет использовать их для точного контроля дефектов в полупроводниковой промышленности или в микрообработке. При обработке многих материалов УФ-лазеры могут напрямую разрывать атомные связи, а не испарять или плавить материал, что приводит к уменьшению периферийного нагрева. Высокие энергии УФ-длин волн идеально подходят для возбуждения флуоресценции биомолекул, включая белки, что полезно в широком спектре биомедицинских приложений. Кроме того, УФ-лазеры можно использовать в высокоэффективных системах дезинфекции, поскольку они могут дезинфицировать поверхности, излучая мощное УФ-излучение (длина волны 200–280 нм) более эффективно, чем УФ-лампы или светодиоды.1
дезинфекция поверхностей для уничтожения потенциальных патогенов
УФ-лазеры очень полезны в широком спектре приложений, включая биомедицинские системы флуоресцентной микроскопии.
Рис. 1. УФ-лазеры очень полезны в широком диапазоне применений, включая биомедицинские системы флуоресцентной микроскопии (слева) и дезинфекцию поверхностей для устранения потенциальных патогенов (справа)1.
Что не так со старыми УФ-лазерными технологиями?
Непрерывные (CW) УФ-лазеры традиционно работали с использованием ионизированного газа аргона в качестве усиливающей среды или неодимовых лазеров ближнего инфракрасного диапазона с учетверением частоты. Системы с четырехкратным увеличением частоты требуют двух внешних резонаторов для однократного удвоения частоты исходного луча, а затем повторяют этот процесс в дополнительном резонаторе. их от использования в портативных устройствах.
Новое поколение доступных УФ-лазеров
Достижения в технологии УФ-лазеров привели к созданию менее дорогих устройств меньшего размера. Новые лазеры на иттрий-литиевом фториде (YLF), легированные празеодимом, разработанные компанией RFH Laser, производят лазерный луч с длиной волны 261 нм благодаря удвоению частоты, а не учетверению частоты.2 Это значительно снижает сложность системы и количество необходимых компонентов. Эти лазеры работают аналогично лазерным диодам и не требуют сложной электроники для блокировки резонансных полостей или стабилизации температуры.
