Auswahlplan für abstimmbare Laser im nahen bis mittleren Infrarotbereich

Ziel dieses Artikels ist es, einige Überlegungen und Programmvorschläge bei der Auswahl von Lichtquellen im nahen bis mittleren Infrarotbereich zu diskutieren. In diesem Artikel werden hauptsächlich die vier Hauptkategorien optisch parametrischer Oszillatoren (OPO), optisch parametrischer Verstärker (OPA), Quantenkaskadenlaser und Superkontinuumslichtquellen kurz vorgestellt und verglichen.

1. Unterschiedliche Definitionen des Spektralbereichs

Wenn man von Infrarotlichtquellen spricht, meint man im Allgemeinen Licht mit Vakuumwellenlängen größer als ~700–800 nm (die Obergrenze des sichtbaren Wellenlängenbereichs).

Die spezifische Untergrenze der Wellenlänge ist in dieser Beschreibung nicht klar definiert, da die Infrarotwahrnehmung des menschlichen Auges langsam abnimmt und nicht an einer Klippe abbricht.

Beispielsweise ist die Reaktion von Licht bei 700 nm auf das menschliche Auge bereits sehr gering, aber wenn das Licht stark genug ist, kann das menschliche Auge sogar das von einigen Laserdioden mit Wellenlängen über 750 nm emittierte Licht sehen, das auch Infrarot erzeugt Laser stellen ein Sicherheitsrisiko dar. --Auch wenn es für das menschliche Auge nicht sehr hell ist, kann seine tatsächliche Leistung sehr hoch sein.

Ebenso wie der untere Grenzbereich der Infrarotlichtquelle (700–800 nm) ist auch der obere Grenzdefinitionsbereich der Infrarotlichtquelle unsicher. Im Allgemeinen beträgt sie etwa 1 mm.

Hier sind einige gängige Definitionen des Infrarotbandes:

——Nahinfraroter Spektralbereich (auch IR-A genannt), Bereich ~750-1400 nm.
Laser, die in diesem Wellenlängenbereich emittiert werden, sind anfällig für Lärm und stellen Probleme für die Sicherheit des menschlichen Auges dar, da die Fokussierungsfunktion des menschlichen Auges mit den Bereichen des nahen Infrarots und des sichtbaren Lichts kompatibel ist, so dass die Lichtquelle im nahen Infrarotbereich übertragen und fokussiert werden kann empfindliche Netzhaut auf die gleiche Weise, aber das Nahinfrarot-Bandlicht löst nicht den schützenden Blinzelreflex aus. Dadurch wird die Netzhaut des menschlichen Auges durch übermäßige Energie aufgrund von Unempfindlichkeit geschädigt. Daher muss bei der Verwendung von Lichtquellen in diesem Bereich voll auf den Augenschutz geachtet werden.

——Kurzwelliges Infrarot (SWIR, IR-B) im Bereich von 1,4-3 μm.
Dieser Bereich ist für die Augen relativ ungefährlich, da dieses Licht vom Auge absorbiert wird, bevor es die Netzhaut erreicht. In dieser Region sind beispielsweise mit Erbium dotierte Faserverstärker in Betrieb, die in der Glasfaserkommunikation eingesetzt werden.
——Der Mittelwellen-Infrarotbereich (MWIR) beträgt 3-8 μm.
Die Atmosphäre weist in Teilen der Region eine starke Absorption auf; Viele atmosphärische Gase weisen in diesem Band Absorptionslinien auf, beispielsweise Kohlendioxid (CO2) und Wasserdampf (H2O). Da viele Gase in diesem Band eine starke Absorption aufweisen, wird dieser Spektralbereich aufgrund seiner starken Absorptionseigenschaften häufig für die Gasdetektion in der Atmosphäre verwendet.

——Der Bereich des langwelligen Infrarots (LWIR) beträgt 8-15 μm.
——Als nächstes folgt Ferninfrarot (FIR), das von 15 μm-1 mm reicht (es gibt aber auch Definitionen ab 50 μm, siehe ISO 20473). Dieser Spektralbereich wird hauptsächlich für die Wärmebildaufnahme genutzt.
Ziel dieses Artikels ist es, die Auswahl breitbandiger Laser mit abstimmbarer Wellenlänge und Lichtquellen im nahen bis mittleren Infrarotbereich zu diskutieren, zu denen auch das oben genannte kurzwellige Infrarot (SWIR, IR-B, im Bereich von 1,4-3 μm) gehören kann. und Teil des Mittelwellen-Infrarots (MWIR, Reichweite beträgt 3-8 μm).

2. Typische Anwendung

Eine typische Anwendung von Lichtquellen in diesem Band ist die Identifizierung von Laserabsorptionsspektren in Spurengasen (z. B. Fernerkundung in der medizinischen Diagnose und Umweltüberwachung). Dabei nutzt die Analyse die starken und charakteristischen Absorptionsbanden vieler Moleküle im mittleren Infrarot-Spektralbereich, die als „molekulare Fingerabdrücke“ dienen. Obwohl man einige dieser Moleküle auch über Pan-Absorptionslinien im nahen Infrarotbereich untersuchen kann, bietet die Verwendung starker fundamentaler Absorptionslinien im mittleren Infrarotbereich mit höherer Empfindlichkeit Vorteile, da Nahinfrarot-Laserquellen einfacher herzustellen sind .

Bei der Bildgebung im mittleren Infrarot werden auch Lichtquellen in diesem Band verwendet. Menschen machen sich in der Regel die Tatsache zunutze, dass Licht im mittleren Infrarotbereich tiefer in Materialien eindringen kann und weniger Streuung aufweist. Beispielsweise können in entsprechenden hyperspektralen Bildgebungsanwendungen Nahinfrarot- bis Mittelinfrarot-Spektralinformationen für jedes Pixel (oder Voxel) bereitgestellt werden.

Aufgrund der kontinuierlichen Entwicklung von Laserquellen im mittleren Infrarotbereich, wie z. B. Faserlasern, werden Anwendungen zur Bearbeitung nichtmetallischer Lasermaterialien immer praktischer. Typischerweise nutzen Menschen die starke Absorption von Infrarotlicht durch bestimmte Materialien, wie z. B. Polymerfolien, um Materialien selektiv zu entfernen.

Ein typischer Fall ist, dass transparente leitfähige Filme aus Indiumzinnoxid (ITO), die für Elektroden in elektronischen und optoelektronischen Geräten verwendet werden, durch selektive Laserablation strukturiert werden müssen. Ein weiteres Beispiel ist das präzise Ablösen von Beschichtungen auf optischen Fasern. Die in diesem Band für solche Anwendungen erforderlichen Leistungspegel sind typischerweise viel niedriger als die, die für Anwendungen wie Laserschneiden erforderlich sind.

Nahinfrarot- bis Mittelinfrarot-Lichtquellen werden vom Militär auch für gerichtete Infrarot-Gegenmaßnahmen gegen wärmesuchende Raketen eingesetzt. Neben einer höheren Ausgangsleistung, die für blendende Infrarotkameras geeignet ist, ist auch eine breite spektrale Abdeckung innerhalb des atmosphärischen Transmissionsbandes (ca. 3-4 μm und 8-13 μm) erforderlich, um zu verhindern, dass einfache Kerbfilter Infrarotdetektoren schützen.

Das oben beschriebene atmosphärische Übertragungsfenster kann auch für die optische Freiraumkommunikation über gerichtete Strahlen verwendet werden, und Quantenkaskadenlaser werden in vielen Anwendungen zu diesem Zweck eingesetzt.

In einigen Fällen sind ultrakurze Impulse im mittleren Infrarot erforderlich. Beispielsweise könnte man Kämme im mittleren Infrarotbereich in der Laserspektroskopie nutzen oder die hohen Spitzenintensitäten ultrakurzer Pulse für den Laserbetrieb nutzen. Dies kann mit einem modengekoppelten Laser erzeugt werden.

Insbesondere für Lichtquellen im nahen bis mittleren Infrarotbereich stellen einige Anwendungen besondere Anforderungen an die Abtastwellenlänge oder die Wellenlängenabstimmbarkeit, und auch abstimmbare Laser im nahen bis mittleren Infrarotbereich spielen bei diesen Anwendungen eine äußerst wichtige Rolle.

In der Spektroskopie beispielsweise sind abstimmbare Laser im mittleren Infrarotbereich unverzichtbare Werkzeuge, sei es bei der Gaserkennung, der Umweltüberwachung oder der chemischen Analyse. Wissenschaftler passen die Wellenlänge des Lasers an, um ihn präzise im mittleren Infrarotbereich zu positionieren, um spezifische molekulare Absorptionslinien zu erkennen. Auf diese Weise können sie detaillierte Informationen über die Zusammensetzung und Eigenschaften von Materie erhalten, als würden sie ein Codebuch voller Geheimnisse knacken.

Im Bereich der medizinischen Bildgebung spielen abstimmbare Laser im mittleren Infrarotbereich ebenfalls eine wichtige Rolle. Sie werden häufig in nicht-invasiven Diagnose- und Bildgebungstechnologien eingesetzt. Durch die präzise Abstimmung der Wellenlänge des Lasers kann Licht im mittleren Infrarotbereich biologisches Gewebe durchdringen, was zu hochauflösenden Bildern führt. Dies ist wichtig für die Erkennung und Diagnose von Krankheiten und Anomalien, wie ein magisches Licht, das in die inneren Geheimnisse des menschlichen Körpers blickt.

Auch der Bereich Verteidigung und Sicherheit ist untrennbar mit der Anwendung abstimmbarer Laser im mittleren Infrarot verbunden. Diese Laser spielen eine Schlüsselrolle bei Infrarot-Gegenmaßnahmen, insbesondere gegen wärmesuchende Raketen. Beispielsweise kann das Directional Infrarot Countermeasures System (DIRCM) Flugzeuge davor schützen, von Raketen verfolgt und angegriffen zu werden. Durch die schnelle Anpassung der Wellenlänge des Lasers können diese Systeme das Leitsystem ankommender Raketen stören und den Ausgang der Schlacht sofort wenden, wie ein magisches Schwert, das den Himmel bewacht.

Die Fernerkundungstechnologie ist ein wichtiges Mittel zur Beobachtung und Überwachung der Erde, wobei abstimmbare Infrarotlaser eine Schlüsselrolle spielen. Bereiche wie Umweltüberwachung, Atmosphärenforschung und Erdbeobachtung sind alle auf den Einsatz dieser Laser angewiesen. Abstimmbare Laser im mittleren Infrarotbereich ermöglichen es Wissenschaftlern, spezifische Absorptionslinien von Gasen in der Atmosphäre zu messen und wertvolle Daten für die Klimaforschung, die Überwachung der Umweltverschmutzung und die Wettervorhersage zu liefern – wie ein Zauberspiegel, der in die Geheimnisse der Natur blicken kann.

In industriellen Umgebungen werden abstimmbare Laser im mittleren Infrarotbereich häufig für die präzise Materialbearbeitung eingesetzt. Indem sie Laser auf Wellenlängen abstimmen, die von bestimmten Materialien stark absorbiert werden, ermöglichen sie selektives Abtragen, Schneiden oder Schweißen. Dies ermöglicht eine Präzisionsfertigung in Bereichen wie Elektronik, Halbleiter und Mikrobearbeitung. Der abstimmbare Laser im mittleren Infrarotbereich ist wie ein fein poliertes Tranchiermesser und ermöglicht es der Industrie, fein geschnitzte Produkte herzustellen und die Brillanz der Technologie zu demonstrieren.

3. Abstimmbare Laserprodukttypen und Auswahlmerkmale für den nahen bis mittleren Infrarotbereich

Viele Technologien können Laser im nahen bis mittleren Infrarotbereich erzeugen, beispielsweise verschiedene Arten von Bleisalzlasern, die auf frühen ternären Bleiverbindungen oder quaternären Verbindungen basieren, sowie herkömmliche Massenlaser mit dotiertem Isolator, verschiedene Faserlaser und Kohlendioxid-Gaslaser. Moment, hier konzentrieren wir uns auf verschiedene Laserprinziptechnologien und -produkte, die auf einen breiten Wellenlängenbereich vom nahen bis mittleren Infrarot abgestimmt werden können.

①Optische parametrische Oszillatoren, Verstärker und Generatoren (OPO und OPA)

In einem nichtlinearen Frequenzumwandlungssystem kann ein Nahinfrarotlaser, ein optischer parametrischer Pumposzillator (OPO), ein Verstärker (OPA) oder ein Generator (OPG) verwendet werden, um Leerlauflicht im Spektralbereich des mittleren Infrarots zu erzeugen, wie zum Beispiel:
Bei Nanosekunden-OPO-Lasern im mittleren Infrarotbereich können gütegeschaltete Laser als Pumpquellen verwendet werden. Übliche kristalline Materialien, die für solche Anwendungen verwendet werden, sind Zinkgermaniumphosphid (ZGP, ZnGeP2), Silbergalliumsulfid und -selenid (AgGaS2, AgGaSe2), Galliumselenid (GaSe) und Cadmiumselenid (CdSe).
Da viele dieser Materialien im 1-μm-Bereich undurchsichtig sind, ist es oft notwendig, OPOs in Reihe zu verwenden: Der erste OPO wandelt die 1-μm-Laserstrahlung in eine längere Wellenlänge um, die dann zum Pumpen des eigentlichen OPO im mittleren Infrarotbereich verwendet wird. Dessen Signal- und Leerlauffrequenz können beide im mittleren Infrarot-Spektrumbereich liegen.
Der modengekoppelte 1064-nm-Pikosekunden-Nd:YVO4-Laser kann auch zum synchronen Pumpen von OPO- und LiNbO3-Kristallen verwendet werden, sodass die Idle-Lichtleistung 4 μm oder sogar 4,5 μm erreichen kann. Seine Wellenlängenbegrenzung ist vor allem der Erhöhung der Leerlichtabsorption bei langen Wellenlängen überlegen. Daher haben OPOs, die auf diesem Prinzip basieren, normalerweise ein Resonanzsignal. Ein solches Gerät könnte leicht Impulse mit einer Energie im Bereich von mehreren zehn Millijoule erzeugen. Die Ausgangswellenlänge ist über Hunderte von Nanometern einstellbar.

②CWOPO

Verglichen mit der Impulsanregung von allgemeinem OPO bieten aktuelle CWOPO-Technologieprodukte Laser im mittleren Infrarotbereich, die auf dem folgenden Rahmen basieren:

1) DFB-Faserlaser und Verstärker;

2) DFB-Faserlasersteuerung;

3) OPO optischer Teil und Steuerung;
Dieser Produkttyp kann eine stufenlos einstellbare Ausgangswellenlänge im mittleren Infrarotbereich von 1435-4138 nm (6969-2416 cm-1) liefern. Gleichzeitig bietet dieser Produkttyp im Vergleich zu Puls-OPO eine hervorragende Linienbreite. (<100 MHz). This makes it possible for such products to be optimized in applications such as infrared calibration and spectral analysis.

③Quantenkaskadenlaser

Quantenkaskadenlaser sind eine relativ neue Entwicklungsrichtung im Bereich der Halbleiterlaser.

Der Unterschied zwischen Quantenkaskadenlasern und Halbleiterlasern im frühen mittleren Infrarotbereich, die auf Interbandübergängen basieren, besteht darin, dass sie auf Interbandübergängen basieren.

Dies ermöglicht es Quantenkaskadenlasern, die Details der Halbleiterschichtstruktur so zu gestalten, dass die Übergangsphotonenenergie (und damit die Wellenlänge) über einen weiten Bereich variiert werden kann. Darüber hinaus können einige wichtige Wellenlängenabstimmbereiche (manchmal mehr als 10 % der zentralen Wellenlänge) auch durch Geräte mit externem Hohlraum abgedeckt werden.

Obwohl derzeit eine kryogene Kühlung erforderlich ist, um eine optimale Leistung zu erzielen, können viele Quantenkaskadenlaser auch kontinuierlich bei Raumtemperatur betrieben werden. Mit Quantenkaskadenlasern lassen sich auch gepulste Laser erzeugen, deren Pulszeiten sogar deutlich unter 1 ns liegen, allerdings ist die Spitzenleistung eher begrenzt.

In Bezug auf die Leistung kann die Ausgangsleistung zwar durch Optimierung 1 W erreichen, die Ausgangsleistung dieses Lasertyps ist jedoch immer noch niedriger als die herkömmlicher Infrarotlaser. Denn im Bereich der Quantenkaskadenlaser, die hauptsächlich in der Spektroskopie eingesetzt werden, sind Quantenkaskadenlaser auf Übergänge mit niedrigerer Phononenenergie beschränkt.

Hier sind einige gängige Parameter und Typen:
CW-DFB Laserröhre 800 cm-1-2320 cm-1
Gepulste DFB-Laserröhre 700 cm-1-2350 cm-1
Gekühlte DFB-Laserröhre 645 cm-1-2370 cm-1

OPO (optischer parametrischer Oszillator) und Quantenkaskade sind zwei häufig verwendete Technologien bei der Erzeugung von Lasern im mittleren Infrarotbereich und weisen einige erhebliche Anwendungsunterschiede auf.

OPO (Optical Parametric Oscillator, optischer parametrischer Oszillator):

OPO ist ein nichtlineares optisches Gerät, das parametrische Prozesse in nichtlinearen optischen Kristallen oder optischen Fasern nutzt, um neue Wellenlängen, einschließlich des mittleren Infrarotbandes, zu erzeugen. OPO regt parametrische Schwingungen durch eine Pumplichtquelle an, wobei nichtlineare Materialien im Oszillator das Pumplicht in Signallicht und Hilfslicht aufspalten. Die Wellenlänge des Signallichts ist im mittleren Infrarotbereich einstellbar, während das Hilfslicht als Rückkopplung zur Pumplichtquelle fungiert. OPO verfügt über eine hohe Umwandlungseffizienz und einen großen Frequenzabstimmbereich und wird daher häufig in der Laserforschung und -anwendung im mittleren Infrarotbereich eingesetzt.

Anwendungsunterschied: OPO eignet sich für Anwendungen, die eine Frequenzabstimmbarkeit erfordern. Durch Anpassen der Frequenz des Pumplichts oder der Phasenanpassungsbedingungen des nichtlinearen Kristalls kann eine kontinuierlich abstimmbare Laserleistung im mittleren Infrarotbereich erreicht werden. OPO kann in der Spektralanalyse, Gasdetektion, biomedizinischen Bildgebung und anderen Bereichen eingesetzt werden und eignet sich besonders für Anwendungen, die eine hochempfindliche Analyse oder mikroskopische Bildgebung im mittleren Infrarotband erfordern.

Quantenkaskade:

Der Quantenkaskadenlaser ist ein Laser, der auf einer Halbleiter-Übergitterstruktur basiert und durch einen Quantenkaskadenprozess Laserlicht im mittleren Infrarotbereich erzeugt. In einem Quantenkaskadenlaser geben Elektronen durch einen schrittweisen Übergangsprozess zwischen mehreren Energiebändern Energie frei und erzeugen so kontinuierlich abstimmbare Strahlung im mittleren Infrarotbereich.

Anwendungsunterschiede: Quantenkaskadenlaser haben eine höhere Leistung und eine schmalere Spektrallinienbreite und eignen sich für hochauflösende Spektralmessungen, Lidar, Infrarotbildgebung und andere Bereiche. Quantenkaskadenlaser können auch in Hochtemperaturumgebungen eingesetzt werden und eignen sich daher für Anwendungen, die Laser im mittleren Infrarotbereich unter rauen Bedingungen erfordern, wie z. B. industrielle Inspektion, Umweltüberwachung usw.

Zusammenfassend lässt sich sagen, dass OPO hauptsächlich für Anwendungen mit hoher Frequenzabstimmbarkeit verwendet wird, während Quantenkaskadenlaser eher für hohe Leistung, schmale Linienbreite und hohe Temperaturen geeignet sind.

Der spezifische Vergleich der Parameterwertunterschiede variiert je nach Produktmodell und Hersteller. Im Folgenden finden Sie Beispiele für einige gängige Parametervergleiche:

——Frequenzabstimmbarkeit:

OPO: Es kann eine stufenlos abstimmbare Laserleistung im mittleren Infrarotbereich mit einem Frequenzbereich erreicht werden, der normalerweise von Hunderten von Megahertz bis zu mehreren Gigahertz oder mehr reicht.

Quantenkaskade: Der Frequenzabstimmbereich ist relativ eng, normalerweise zehn bis hundert Megahertz oder weniger.

——Ausgangsleistung und Effizienz:

OPO: Die Ausgangsleistung liegt normalerweise im Bereich von mehreren hundert Milliwatt bis mehreren Watt, und der Umwandlungswirkungsgrad kann mehr als 10 % erreichen.

Quantenkaskade: Die Ausgangsleistung liegt normalerweise im Bereich von mehreren zehn bis hundert Milliwatt und der Umwandlungswirkungsgrad kann mehr als 20 % erreichen.

——Spektrale Linienbreite:

OPO: Die spektrale Linienbreite ist schmal und liegt normalerweise im Bereich von mehreren Gigahertz bis mehreren zehn Megahertz.

Quantenkaskade: Die spektrale Linienbreite ist relativ breit, normalerweise im Bereich von mehreren zehn Gigahertz bis Hunderten von Megahertz.

--Betriebstemperatur:

OPO: Es muss normalerweise bei einer stabileren Raumtemperatur oder nahe der Raumtemperatur arbeiten.

Quantenkaskade: Kann bei höheren Betriebstemperaturen arbeiten, normalerweise über Raumtemperatur, sogar bis zu mehreren zehn Grad Celsius.

Es ist zu beachten, dass diese Werte nur als allgemeine Referenz dienen und nicht die spezifischen Parameter aller kommerziellen Produkte darstellen. Die tatsächlichen Parameter hängen vom Produktmodell, dem technologischen Fortschritt sowie den Design- und Leistungsanforderungen des Herstellers ab. Bei der Auswahl eines bestimmten kommerziellen Produkts sollten Sie sich für genaue Parameterinformationen am besten an das Produktdatenblatt und die technische Dokumentation des Herstellers halten.

④Superkontinuum-Lichtquelle

Es gibt einige Lichtquellen, die auf Superkontinuumserzeugung basieren und einen großen Teil des mittleren Infrarotbandes abdecken. Eine solche Lichtquelle könnte auf der Grundlage bestimmter optischer Fasern im mittleren Infrarotbereich funktionieren, durch die intensive Lichtimpulse gesendet werden, um starke nichtlineare Wechselwirkungen zu erzeugen.

Wenn abstimmbares Licht mit schmaler Linienbreite erforderlich ist, können abstimmbare Filter verwendet werden, um die gewünschten Spektralkomponenten aus dem Licht mit breitem Spektrum zu extrahieren. Teilweise wird das gesamte Spektrum genutzt. Ein Beispiel ist die optische Kohärenztomographie (OCT). Dieser Prozess wird oft bei kürzeren Wellenlängenbändern durchgeführt. Der Vorteil von Licht im mittleren Infrarotbereich besteht bei dieser Anwendung jedoch darin, dass Licht im mittleren Infrarotbereich weniger gestreut wird. Im Vergleich zu kürzeren Wellenlängenbändern hat es die Fähigkeit, tiefer einzudringen.

Currently, the most popular commercial mid-infrared (mid-IR) light sources are optical parametric oscillators (OPOs) [1] and amplifiers (OPAs) [2], and quantum cascade lasers (QCLs) [3]. They have achieved very good performance and proven useful in many important applications. However, it should be noted that OPO/OPA are complex, susceptible to vibration, require frequent maintenance, and are difficult to scale up. QCLs can cover a significant emission band of ~3.5–12 μm, but they emit low output power with limited tunability per laser output wavelength. This has led to the need to find new alternative solutions for these laser sources. In this context, high-power mid-infrared supercontinuum generators appear to be of great interest, mainly due to their unique properties, the most important of which are their broad spectrum spanning thousands of nanometers, high spectral power density (>1 mW/nm) verfügt er über eine größere Bandbreite, eine höhere räumliche Kohärenz, Direktionalität und Helligkeit als herkömmliche Laser.

⑤Mikro-Lichtquelle im mittleren Infrarotbereich

Derzeit gibt es viele Versuche, photonische integrierte Schaltkreise für Anwendungen im mittleren Infrarot zu entwickeln, beispielsweise solche, die auf Silizium-Photonik-Plattformen basieren. Leider ist es nicht einfach, eine Lichtquelle im mittleren Infrarotbereich auf einem Chip zu implementieren, was zu der Erforschung vieler möglicher Methoden geführt hat. Ein Beispiel ist die Integration von Lichtquellen auf andere Halbleiter. Obwohl dies technische Schwierigkeiten mit sich bringt, gibt es auch Beispiele mit der Flip-Chip-Bond-Technologie. Eine weitere Möglichkeit besteht darin, schwarze Strahler (→ Wärmestrahlung) oder Leuchtstoffe zu integrieren, was allerdings nicht zu einer räumlich kohärenten Strahlung führt.

Es gibt andere Methoden, die auf nichtlinearer Frequenzumwandlung basieren und die Kerr-Nichtlinearität für die Vierwellenmischung oder die stimulierte Raman-Streuung nutzen. Und mithilfe von Mikroresonatoren können auch Frequenzkämme erzeugt werden.

außerdem

Im Folgenden sind einige Lichtquellen im mittleren Infrarotbereich aufgeführt, die weniger häufig verwendet werden. Da sie nicht weit verbreitet sind, werden sie hier nicht allzu ausführlich besprochen, beispielsweise Freie-Elektronen-Laser und frequenzverdoppelte CO₂-Laser.

Basierend auf dem oben Gesagten ist das Folgende eine Referenz zum Vergleich und zur Auswahl verschiedener Lasertypen: