染料激光器研究现状及进展
葡萄酒色斑的脉冲染料激光治疗现状及进展
染料激光器
染料
染料是有颜色的物质但有颜色的物质并不一定是染料。作为染整工业基础，必须能够使一定颜色附着在纤维 上。且不易脱落、变色。染料通常溶于水中，一部分的染料需要媒染剂使染料能黏着于纤维上。
染料和色素吸收部分波长的光，所以看起来带有颜色。与染料比较，色素并不溶于水中，亦不会附着于其他 物质上。
考古资料显示，染色技术于印度和中东已有超过五千年历史。当时的染料从动植物或矿物质而来，甚少经过 处理。大多数染料来自植物界（如植物的根、莓类、树皮、叶子和木料等），但此类染料甚少被广泛用于商业上。
脉冲产生方式
Q开关方式
在Q-开关，粒子数反转被引入内部的谐振器（即Q开关），该效应能造成品质因数的减少，即所谓“Q空腔”。 然后，存储在激光介质中的泵浦能量接近水平后，迅速除去引入的损失机制（通常是电或声光元件），增益介质 中存储的能量瞬间释放，产生高的峰值功率。
锁模方式
A模式锁定激光器在几十皮秒至小于10飞秒的时间内按顺序发射极短的脉冲。这些脉冲需要在一个往返行程 包含的谐振器之间的反射镜的中完成。如此短的时间内，脉冲的时间由于傅立叶限制（也称为能量-时间不确定 性），具有在一个相当大的带宽的频谱扩展。因此，这样的增益介质必须有足够广泛，以扩大这些频率的增益带 宽。一个合适的材料的一个例子是人工生长的掺钛蓝宝石（Ti：蓝宝石），它具有很宽的增益带宽，因此可以产 生只有几飞秒的持续时间的脉冲。
第一种人造的有机染料苯胺紫（mauveine）由威廉·珀金（William Henry Perkin）于一八五六年发明。 其后共有上千种染料被发明出来。
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染料激光器
使用有机染料作为激光介质的激光
01 产品简介
03 脉冲激光器 05 染料
目录
关于编制染料激光器项目可行性研究报告编制说明
染料激光器项目可行性研究报告编制单位：北京中投信德国际信息咨询有限公司编制时间：高级工程师：高建关于编制染料激光器项目可行性研究报告编制说明（模版型）【立项 批地 融资 招商】核心提示：1、本报告为模板形式，客户下载后，可根据报告内容说明，自行修改，补充上自己项目的数据内容，即可完成属于自己，高水准的一份可研报告，从此写报告不在求人。
2、客户可联系我公司，协助编写完成可研报告，可行性研究报告大纲（具体可跟据客户要求进行调整）编制单位：北京中投信德国际信息咨询有限公司专业撰写节能评估报告资金申请报告项目建议书商业计划书可行性研究报告目录第一章总论 (1)1.1项目概要 (1)1.1.1项目名称 (1)1.1.2项目建设单位 (1)1.1.3项目建设性质 (1)1.1.4项目建设地点 (1)1.1.5项目主管部门 (1)1.1.6项目投资规模 (2)1.1.7项目建设规模 (2)1.1.8项目资金来源 (3)1.1.9项目建设期限 (3)1.2项目建设单位介绍 (3)1.3编制依据 (3)1.4编制原则 (4)1.5研究范围 (5)1.6主要经济技术指标 (5)1.7综合评价 (6)第二章项目背景及必要性可行性分析 (7)2.1项目提出背景 (7)2.2本次建设项目发起缘由 (7)2.3项目建设必要性分析 (7)2.3.1促进我国染料激光器产业快速发展的需要 (8)2.3.2加快当地高新技术产业发展的重要举措 (8)2.3.3满足我国的工业发展需求的需要 (8)2.3.4符合现行产业政策及清洁生产要求 (8)2.3.5提升企业竞争力水平，有助于企业长远战略发展的需要 (9)2.3.6增加就业带动相关产业链发展的需要 (9)2.3.7促进项目建设地经济发展进程的的需要 (10)2.4项目可行性分析 (10)2.4.1政策可行性 (10)2.4.2市场可行性 (10)2.4.3技术可行性 (11)2.4.4管理可行性 (11)2.4.5财务可行性 (11)2.5染料激光器项目发展概况 (12)2.5.1已进行的调查研究项目及其成果 (12)2.5.2试验试制工作情况 (12)2.5.3厂址初勘和初步测量工作情况 (13)2.5.4染料激光器项目建议书的编制、提出及审批过程 (13)2.6分析结论 (13)第三章行业市场分析 (15)3.1市场调查 (15)3.1.1拟建项目产出物用途调查 (15)3.1.2产品现有生产能力调查 (15)3.1.3产品产量及销售量调查 (16)3.1.4替代产品调查 (16)3.1.5产品价格调查 (16)3.1.6国外市场调查 (17)3.2市场预测 (17)3.2.1国内市场需求预测 (17)3.2.2产品出口或进口替代分析 (18)3.2.3价格预测 (18)3.3市场推销战略 (18)3.3.1推销方式 (19)3.3.2推销措施 (19)3.3.3促销价格制度 (19)3.3.4产品销售费用预测 (20)3.4产品方案和建设规模 (20)3.4.1产品方案 (20)3.4.2建设规模 (20)3.5产品销售收入预测 (21)3.6市场分析结论 (21)第四章项目建设条件 (22)4.1地理位置选择 (22)4.2区域投资环境 (23)4.2.1区域地理位置 (23)4.2.2区域概况 (23)4.2.3区域地理气候条件 (24)4.2.4区域交通运输条件 (24)4.2.5区域资源概况 (24)4.2.6区域经济建设 (25)4.3项目所在工业园区概况 (25)4.3.1基础设施建设 (25)4.3.2产业发展概况 (26)4.3.3园区发展方向 (27)4.4区域投资环境小结 (28)第五章总体建设方案 (29)5.1总图布置原则 (29)5.2土建方案 (29)5.2.1总体规划方案 (29)5.2.2土建工程方案 (30)5.3主要建设内容 (31)5.4工程管线布置方案 (32)5.4.1给排水 (32)5.4.2供电 (33)5.5道路设计 (35)5.6总图运输方案 (36)5.7土地利用情况 (36)5.7.1项目用地规划选址 (36)5.7.2用地规模及用地类型 (36)第六章产品方案 (38)6.1产品方案 (38)6.2产品性能优势 (38)6.3产品执行标准 (38)6.4产品生产规模确定 (38)6.5产品工艺流程 (39)6.5.1产品工艺方案选择 (39)6.5.2产品工艺流程 (39)6.6主要生产车间布置方案 (39)6.7总平面布置和运输 (40)6.7.1总平面布置原则 (40)6.7.2厂内外运输方案 (40)6.8仓储方案 (40)第七章原料供应及设备选型 (41)7.1主要原材料供应 (41)7.2主要设备选型 (41)7.2.1设备选型原则 (42)7.2.2主要设备明细 (43)第八章节约能源方案 (44)8.1本项目遵循的合理用能标准及节能设计规范 (44)8.2建设项目能源消耗种类和数量分析 (44)8.2.1能源消耗种类 (44)8.2.2能源消耗数量分析 (44)8.3项目所在地能源供应状况分析 (45)8.4主要能耗指标及分析 (45)8.4.1项目能耗分析 (45)8.4.2国家能耗指标 (46)8.5节能措施和节能效果分析 (46)8.5.1工业节能 (46)8.5.2电能计量及节能措施 (47)8.5.3节水措施 (47)8.5.4建筑节能 (48)8.5.5企业节能管理 (49)8.6结论 (49)第九章环境保护与消防措施 (50)9.1设计依据及原则 (50)9.1.1环境保护设计依据 (50)9.1.2设计原则 (50)9.2建设地环境条件 (51)9.3 项目建设和生产对环境的影响 (51)9.3.1 项目建设对环境的影响 (51)9.3.2 项目生产过程产生的污染物 (52)9.4 环境保护措施方案 (53)9.4.1 项目建设期环保措施 (53)9.4.2 项目运营期环保措施 (54)9.4.3环境管理与监测机构 (56)9.5绿化方案 (56)9.6消防措施 (56)9.6.1设计依据 (56)9.6.2防范措施 (57)9.6.3消防管理 (58)9.6.4消防设施及措施 (59)9.6.5消防措施的预期效果 (59)第十章劳动安全卫生 (60)10.1 编制依据 (60)10.2概况 (60)10.3 劳动安全 (60)10.3.1工程消防 (60)10.3.2防火防爆设计 (61)10.3.3电气安全与接地 (61)10.3.4设备防雷及接零保护 (61)10.3.5抗震设防措施 (62)10.4劳动卫生 (62)10.4.1工业卫生设施 (62)10.4.2防暑降温及冬季采暖 (63)10.4.3个人卫生 (63)10.4.4照明 (63)10.4.5噪声 (63)10.4.6防烫伤 (63)10.4.7个人防护 (64)10.4.8安全教育 (64)第十一章企业组织机构与劳动定员 (65)11.1组织机构 (65)11.2激励和约束机制 (65)11.3人力资源管理 (66)11.4劳动定员 (66)11.5福利待遇 (67)第十二章项目实施规划 (68)12.1建设工期的规划 (68)12.2 建设工期 (68)12.3实施进度安排 (68)第十三章投资估算与资金筹措 (69)13.1投资估算依据 (69)13.2建设投资估算 (69)13.3流动资金估算 (70)13.4资金筹措 (70)13.5项目投资总额 (70)13.6资金使用和管理 (73)第十四章财务及经济评价 (74)14.1总成本费用估算 (74)14.1.1基本数据的确立 (74)14.1.2产品成本 (75)14.1.3平均产品利润与销售税金 (76)14.2财务评价 (76)14.2.1项目投资回收期 (76)14.2.2项目投资利润率 (77)14.2.3不确定性分析 (77)14.3综合效益评价结论 (80)第十五章风险分析及规避 (82)15.1项目风险因素 (82)15.1.1不可抗力因素风险 (82)15.1.2技术风险 (82)15.1.3市场风险 (82)15.1.4资金管理风险 (83)15.2风险规避对策 (83)15.2.1不可抗力因素风险规避对策 (83)15.2.2技术风险规避对策 (83)15.2.3市场风险规避对策 (83)15.2.4资金管理风险规避对策 (84)第十六章招标方案 (85)16.1招标管理 (85)16.2招标依据 (85)16.3招标范围 (85)16.4招标方式 (86)16.5招标程序 (86)16.6评标程序 (87)16.7发放中标通知书 (87)16.8招投标书面情况报告备案 (87)16.9合同备案 (87)第十七章结论与建议 (89)17.1结论 (89)17.2建议 (89)附表 (90)附表1 销售收入预测表 (90)附表2 总成本表 (91)附表3 外购原材料表 (93)附表4 外购燃料及动力费表 (94)附表5 工资及福利表 (96)附表6 利润与利润分配表 (97)附表7 固定资产折旧费用表 (98)附表8 无形资产及递延资产摊销表 (99)附表9 流动资金估算表 (100)附表10 资产负债表 (102)附表11 资本金现金流量表 (103)附表12 财务计划现金流量表 (105)附表13 项目投资现金量表 (107)附表14 借款偿还计划表 (109) (113)第一章总论总论作为可行性研究报告的首章，要综合叙述研究报告中各章节的主要问题和研究结论，并对项目的可行与否提出最终建议，为可行性研究的审批提供方便。
染料激光器
2015-04-27
染料激光器：是以某种有机染料溶解于一定溶剂(甲醉、 乙醇或水等)中作为激活介质的激光器。
优点： 波长在大范围内可连续调谐（330－1850nm);
可以产生极窄(fs量级）的光脉冲。
能连续、脉冲和长脉冲工作；
缺点： 稳定性差。 应用领域：激光光谱学、同位素分离、激光医学等领域。
2d sin m 当光栅常数d和衍射级m一定时，波 长是角 的正弦函同波长的光，将有不同的折射方向。 当旋转高反镜使 其与某一波长的光垂直时，该波长的光就能返回谐振腔， 形成振荡。
（3）法布里–珀罗（F–P）标准具调谐
标准具由两块互相平行并镀有多层介质膜的玻璃或石英平板构成， 它的作用相当于一块干涉滤波片，用来选择和压窄激光谱线带宽。
染料分子特点：
染料分子是一种含有共轭双键的复杂大分子有机化合物， 若丹明6G的结构式如下图。
染料分子能级图
谐振腔结构：
（1）光栅调谐 采用平面反射光栅取代谐振腔一端的反射镜，并将光栅绕平行于 光栅刻线的轴线旋转。从染料的增益曲线中选择出单一波长，将 沿腔轴反射回腔内形成振荡，而其他波长的光则散射到腔外。
放大系统：
ASE（自发辐射的放大）：
不同于一般的荧光，介于荧光和激光之间
需要抑制ASE
激光材料发展现状及未来趋势分析
激光材料发展现状及未来趋势分析激光技术作为现代科技的重要组成部分，应用广泛且发展迅速。
激光材料作为激光器的关键组成部分，其性能和稳定性对激光器的性能起着至关重要的作用。
本文将对激光材料的发展现状进行分析，并展望未来的趋势。
激光材料是能够产生和放大激光束的材料。
目前常见的激光材料主要包括固体激光材料、气体激光材料和液体激光材料。
固体激光材料是目前应用最为广泛的一类激光材料。
常见的固体激光材料包括Nd:YAG、Nd:YVO4、Yb:YAG等。
这些材料具有较高的折射率，能够较好地导引激光束，同时具有较高的光学质量。
固体激光材料的发展趋势主要体现在提高材料的激光增益特性和光学质量。
科研人员对固体材料进行掺杂改性，在提高性能的同时降低了材料的损伤阈值。
此外，通过控制材料的结晶和纯净度，进一步提高激光材料的性能和稳定性。
气体激光材料主要是指气体放电激光材料，常见的有CO2、He-Ne等。
气体激光材料具有能量密度高、光束质量好等特点，因此在工业和军事领域有广泛应用。
目前，科研人员主要关注气体激光材料的功率和效率，以满足高功率、高效率的需求。
研究人员通过改进气体激光材料的混合比例、增加电流密度等方法，提高气体激光器的性能。
此外，科学家们还通过改进激发源和调控的方式，增强气体激光器的输出稳定性。
液体激光材料是指液体激光材料，常见的有染料激光器。
染料激光器具有调谐范围宽、色散小等特点，因此在光谱分析、生物医学和研究领域有重要应用。
然而，目前染料激光器的发展受到染料的寿命和稳定性的限制。
因此，未来染料激光器的发展重点将放在改进染料的寿命和稳定性上，以提高激光器的使用寿命和可靠性。
未来的激光材料发展将主要体现在以下几个方面：首先是材料的多功能化。
未来的激光材料将不仅仅具有激光增益特性，还能够实现其他功能。
例如，研究人员正在开发具有光学存储功能的激光材料，以满足信息存储和传输的需求。
此外，激光材料还可以具备光纤通信、光谱分析和医学成像等功能。
脉冲染料激光在皮肤病治疗中的研究进展
脉冲染料激光在皮肤病治疗中的研究进展陈圆芳;张钰;张佩莲【摘要】脉冲染料激光在皮肤科多用于治疗血管性疾病,如鲜红斑痣、血管瘤、静脉湖、毛细血管扩张等,具有良好的疗效和安全性.此外,有研究发现可将其用于治疗化脓性肉芽肿、毛周角化病、痤疮、瘢痕等其他疾病.本文就脉冲染料激光在皮肤病治疗中的应用现状及进展进行综述.【期刊名称】《皮肤病与性病》【年(卷),期】2019(041)001【总页数】4页(P20-23)【关键词】脉冲染料激光;血管性皮肤病;治疗【作者】陈圆芳;张钰;张佩莲【作者单位】昆明医科大学第二附属医院皮肤科,云南昆明650101;昆明医科大学第二附属医院皮肤科,云南昆明650101;昆明医科大学第二附属医院皮肤科,云南昆明650101【正文语种】中文【中图分类】R454.2;R751近年来，多种血管性激光被用于治疗先天性或后天性血管性皮肤病，如鲜红斑痣、血管瘤、静脉湖以及各种原因所致的毛细血管扩张等。
此外，血管性激光也被用于治疗化脓性肉芽肿、毛周角化病、痤疮、瘢痕等其他疾病。
血管性激光的靶色基为氧合血红蛋白，在418nm、542nm和577nm波长处有特征性吸收峰，其中418nm虽然是氧合血红蛋白最大的吸收峰值，但也是黑色素的吸收高峰，且穿透能力差，可能导致术后皮肤色素减退、表皮损伤等不良反应。
尽管542nm和577nm波长处氧合血红蛋白的吸收峰值较418nm小，但穿透性较好、黑色素吸收较少、不良反应小，因此临床上用于治疗血管病变的激光波长通常选择靠近后两个吸收峰。
目前，常用于治疗血管性皮肤病的激光包括脉冲染料激光（Pulsed Dye Laser，PDL）、可调脉宽Nd:YAG倍增激光（VPW532 nm/532nm KTP）、长脉宽Nd:YAG（1 064nm）激光等。
本文就脉冲染料激光在皮肤病治疗中的应用现状及进展进行综述。
PDL是一种以荧光有机染料为介质的液体激光器，波长为585/595nm，黄色光，被靶组织中的氧合血红蛋白吸收后，光能转化成热能，血红蛋白凝固变性、血管内皮细胞坏死、血管机化栓塞，从而选择性损伤微血管，但对周围组织损伤小。
浅议染整装备技术开发应用现状及未来发展趋势
浅议染整装备技术开发应用现状及未来发展趋势摘要：近几年，染整装备技术取得了长足的发展和进步，新型设备和技术不断涌现并逐步走进实际应用。
本文试就印染企业常用设备技术的开发应用现状进行了梳理总结，并就相关装备技术的发展趋势进行了分析展望。
关键词：染整；印花；装备技术；发展趋势中图分类号：TS190.4 文献标志码：ADiscussion on the Development Status and Trend of Dyeing & Finishing& Printing MachineryAbstract：In recent years，dyeing，printing and finishing machinery has made considerable progress and development. New equipment and technology constantly appeared and gradually came into practical application. This article made a conclusion on the development and application of these equipment and technology，and also put forward some thoughts for the future development of related machinery.Key words：dyeing and finishing；printing；equipment technology；development trend我国现代染整起源于19世纪，发展于20世纪，兴盛于21世纪。
染整设备是为染整工艺技术服务的，所以染整设备技术的发展始终和染整工艺技术的发展密不可分。
进入21世纪，由于新纤维、新织物、新染料、新助剂等的不断出现，促使染整工艺技术得到很大改进，同时也促使染整设备技术水平得到很大提高。
染料激光_精品文档
染料激光染料激光是一种特殊类型的激光，它使用了染料作为工作介质。
该技术由于其宽谱、调谐和高效能特性而受到广泛关注。
本文将介绍染料激光的基本原理、应用领域以及一些最新的研究进展。
染料激光的基本原理是基于染料分子的吸收和发射光的特性。
染料分子吸收特定波长的光，然后通过受激辐射产生发射波长相匹配的光。
因此，染料激光器的输出光谱可以通过控制染料溶液的组成和浓度来调谐。
染料激光的一个主要特点是宽谱性。
染料溶液可以通过选择不同的染料和改变浓度来实现在红外、可见光和紫外光波段的发射。
这使得染料激光在各种应用中具有很大的灵活性。
染料激光也具有很高的调谐性能。
通过调节染料溶液中染料的浓度或者改变光路中的元件，可以实现激光的频率调谐。
这使得染料激光器在光谱分析、媒体存储和光通信等领域具有重要应用。
染料激光广泛应用于科学研究和工业应用中。
在科学领域，它被用于光谱学、光化学和生物医学等领域的研究。
在工业应用中，染料激光器可用于材料加工、光刻、激光印刷和显示等领域。
染料激光在生物医学领域中的应用是其应用领域中的一大亮点。
染料激光被广泛应用于激光扫描共聚焦显微镜（LSCM）和激光多普勒血流仪等高分辨率成像技术中。
这些技术可以提供细胞和组织的高分辨率图像，用于研究生物体内部的结构和功能。
染料激光还被广泛应用于激光打印和显示技术中。
染料激光器可以生成高质量的图像，被广泛应用于激光打印机和激光影像技术中。
此外，染料激光还可以用于激光显示器中，提供高亮度和高对比度的显示效果。
尽管染料激光在众多应用领域中具有巨大潜力，但它也面临一些挑战。
首先，染料激光器通常需要较大的体积和复杂的调谐系统，限制了其在一些应用中的使用。
其次，染料分子的寿命有限，需要定期更换，增加了成本和维护难度。
近年来，研究人员对染料激光进行了一系列的改进和创新。
其中一项进展是开发了更稳定的染料分子，延长了染料激光器的使用寿命。
此外，还有研究致力于开发更简化和紧凑的染料激光器设计，以满足不同应用的要求。
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1
图 1 不同染料激光波长的覆盖范围 Fig1: Wavelength range of different laser dyes
表 1 激光染料之间的对比 Tab1: Comparison among different laser dyes
染料名称
3
2.2 染料分子的结构和能级
染料是一种碳氢化合物。染料分子中参
CH3
H3C
与光的吸收或激光辐射的电子处于分子的 共轭双键中，其结构如图 2 所示。由于染料 是一种有机化合物，分子系统复杂，通常是
H N
OO
由数十个原子所组成，因此很难把染料发出
H5C2
剂，这样可以缩短T1态的寿命；另外，可以通过采用具有足够功率和足够短上升时间(即高 抽运速率)的抽运光，使染料分子来不及在T1态积聚就完成激光振荡，从而可以忽略三重态 的影响。
3 染料激光器的分类
我们已经明确染料激光器就是以有机染料为工作物质的激光器，根据工作物质状态的不 同，染料激光器可分为液体染料激光器、固体染料激光器和气体染料激光器。另外，染料激
② 饱和吸收染料 饱和吸收染料在激光器中主要作用是利用其吸收特征，将其作为开 关和锁模。但是无论将其作为开关还是锁模，都要求染料的吸收峰和激光波长尽量匹配、驰 豫时间短、光化学稳定性良好。饱和吸收染料作为快速光开关的原理：首先饱和吸收染料吸 收抽运源光能量达到饱和，迅速产生漂白，这将会导致透过率急剧增加，从而使光脉冲瞬间 通过。染料开关对激光器的振荡模式有选择性，抽运源的光脉冲通过染料后光谱会变窄，因 为光谱中心频率优先振荡受到抑制。
甲醇
1.0E-2
700
690-750
5
0.9
LD690
甲醇
8.0E-3
680
660-710
6
0.8
(2) 激光染料还可以按其功能特性分为两类[7]：可调谐激光染料和饱和吸收染料。
① 可调谐激光染料 可调谐激光染料在紫外或者可见光谱区具有强的光吸收，并且这 种激光染料在较长波长范围内存在与吸收光谱几乎对称的强荧光发射带。染料分子中存在大 的∏键；分子结构中的取代基团多，因此染料分子的电子能级耦合了许多由取代基团振动所 产生的附属声子能级，并且使整个能级构成了很宽的连续能带。当染料分子吸收抽运源提供 的能量而产生跃迁时，实际发生的过程是能带之间的能量转移，因此染料分子的吸收谱不是 一条锐线，而是一个很宽的吸收带；同样其荧光发射也是一个很宽的发射带。由于染料分子 的这种发射特性，将其置于适当的谐振腔内，再配合适当的调谐元件，当激发态粒子反转条 件满足时，就能在荧光带宽的范围内产生可调谐激光。目前已有的可调谐激光染料按其分子 结构可分为菁染料、部花菁、酞菁、咕吨、三芳基甲烷染料、吖啶、吖嗪、香豆素类染料等。
b´
S 重态两种，分别用S和T表示，图 3 中T1、T2
2
为三重态，S0、S1、S2为单态；其中除S0为
基态外，其余均为激发态。辐射跃迁主要发
τ=1ps
T2
生在单态之间或者三重态之间，而单态和三
重态之间的跃迁是禁戒的。染料分子的能级 b
系统属于四能级系统，S1态的最低能级为激约
300~400nm约
420~510nm
420~480nm (约 70~80nm)
恶嗪
(Oxazine) 类染料
600~800nm (可见光红光和近红外)
尼尔蓝、 甲酚 约 470~650nm约 590~790nm
620~710nm (约 90nm)
花菁
(Cyanine)
650nm~1µm 以上(近红外和红外)
τst =10ns
上面，而作为激光跃迁的下能级S0态则有很
多能级，而上面的粒子数几乎都是空的，因
T1
此很容易实现粒子数反转，所以染料激光器 吸
荧
的振荡阈值比较低。
收
光
用抽运光源抽运染料时，染料分子吸收
τ =1ns
τ =1µs
光能受到激发，由基态S0向高能级S1、S2发
生跃迁，而到达高能级S1、S2的某个振动－
4
光器还可按抽运方式的不同分为脉冲染料激光器和连续染料激光器。 目前，国际上针对染料激光器的问题，主要有两种改进方案或者发展方向。其一是固
态化，即将有机染料掺入固态基质中，以减轻溶液在维护、使用上的困难和麻烦；其二是做 成染料盒，封闭有机染料及其溶液，以达到同样的目的。因为液体染料激光器和固体染料激 光器应用比较广泛，因此下面主要对这两种激光器进行介绍。
2.1 种类
(1) 目前已获得运转的激光染料达 500 余种，但是在闪光灯抽运作用下能够获得有效的 激光行为的只是很少的一部分[4]。其中为人熟知的是以下几类：咕吨类染料、香豆素类染料、 恶嗪染料、花菁类染料、闪烁体染料。各类染料所能覆盖的波长如图 1 所示：其中每种染料 的辐射光谱的展宽从几纳米到几百纳米不等；这几类染料之间的对比见表 1[5]。
7
线宽 －
Coumarine503
甲醇
－
485
475-560
19
－
Rhodamine610
甲醇
－
610
600-645
12
－
BPBD365
甲苯
－
370
360-390
6
－
Stilbene420
甲醇
1.0E-3
425
400-470
13
0.4
Coumarin440
甲醇
5.0E-3
435
420-475
19
0.6
激光波长 范围
典型染料
典型染料在酒精溶液中的特性
吸收带
荧光发射带 可调谐波长 (可调谐带宽)
咕吨
(Xanthene)类 染料
500~700nm (可见光橙色和红色)
若丹明 6G 约 450~600nm约 510~700nm
550~650nm (约 100nm)
香豆素
(Coumarin)类 染料
420~580nm (可见光的蓝、青、绿光)
将染料溶解在适当的溶剂中使用时，溶液浓度通常在 10-2～10-5克分子浓度，溶剂含量 超过 90％。溶剂的性质在很大程度上影响着染料溶液的调谐范围、线宽和输出水平，并且 直接影响染料的发光过程，因此对于溶剂的选择也是非常重要。溶液浓度也改变着调谐范围， 一般高浓度获得波长更长的激光发射，而较低的染料浓度一般获得较小波长的激光输出。表 2 是摘自犹他州大学网页上的、几种比较典型染料的相关数据。
的荧光归结为哪一对原子所发射，要精确计
算能级非常困难，目前采用了一种模仿简单 的双原子分子模型得出的能级图 (亦即近 似图)，如图 3 所示[8]。根据电子自旋状态的 不同，染料分子的电子态可以分成单态和三
图 2 染料分子香豆素 2 的结构式 Fig2: Chemical structure of dye molecule coumarin 2
2
染料 LD390
表 2 几种典型染料的特点
Tab 2: characteristic of some typical laser dyes
溶剂(60ml)
摩尔 浓度
最大发射 波长(nm)
典型调谐 范围(nm)
甲醇
－
385
375-400
典型转化 效率(％)
1 引言
染料激光器是以某种有机染料溶解于一定溶剂(甲醇、乙醇、水等)中作为激活介质的激 光器。1964 年，Stockman[1]最早对有机染料激光器展开实验研究；自从 1966 年Sorokin和 Lankard用红宝石激光器抽运花菁类染料首次获得激光辐射，染料激光器开始迅速发展。1967 年，Soffer和Farland用衍射光栅取代谐振腔的一个反射镜，不仅使光谱得到压缩(从 6nm压缩 到了 0.06nm)，而且还获得了 45nm的连续可调谐范围，使波长可调谐的染料激光器得到发 展。在染料激光器发展的初期，由于染料分子三重态积累引起的损耗，只能实现脉冲运转； 到 1969 年，三重态为氧所猝灭能很快地减少其稳态粒子数得以发现，从而可允许连续运转； 1970 年，Peterson等人实现了连续波染料激光器的运转[1]。就这样，染料激光器的可调谐范 围宽广、输出功率高、吸收和增益容易控制(因为染料浓度容易控制)、可产生连续波、Q开 关及超短脉冲输出等优点逐个得到开发，并且得到广泛的应用[2]。
类染料
闪烁体 激光染料
产生紫外至 460nm 的激光，其种类很多，一般效率较低，应用很少。
其中，咕吨类染料若丹明 6G是最常用的一种激光染料，其具有阈值低、增益高、调谐 范围宽等特点，其它几种若丹明染料也具有很好的激光性能。另外，红外激光染料大多为甲 川染料，其稳定性较差。姚祖光等合成了多种新型多甲川染料，得到了从 700nm到 1670nm 的激光[6]。
Coumarin480
甲醇
1.3E-3
480
455-520
21
0.6
Coumarin540A
甲醇
1.8E-3
545
520-600
18
0.6
Rhodamine590
甲醇
3.0E-3
575
570-620