一文让您了解紫外激光器

紫外激光器是一种产生紫外光束的激光器，主要分为气体紫外激光器和固体紫外固体激光器。

在泵源的作用下，工作介质通过吸收外部能量来实现刺激状态。粒子数反转增益大于损耗后，放大光，部分放大光反馈继续激励，在谐振腔内产生振荡和激光。

气体介质主要利用脉冲或电子束放电，通过电子之间的相互碰撞，将气体颗粒从低能级激发到高能级，从而获得紫外激光。

固体介质是一种紫外线激光，通过非线性倍频晶体的频率转换产生向外辐射。激光加工和处理常用于准分子和全固态紫外线激光器。紫外线激光器的分类见下表。

紫外激光加工具有许多优点，也是当前科技信息发展的首选技术。首先，紫外激光可以输出超短波长激光，可以准确处理超小细材料；其次，紫外激光的冷处理不会整体损坏材料本身，只会处理其表面；基本无热损伤；部分材料不能有效吸收可见光和红外激光，紫外线的优点是基本上所有材料都广泛吸收紫外线。紫外激光，特别是固体紫外激光，结构紧凑，体积小，维护简单，易于大规模生产。紫外激光广泛应用于医疗生物材料、刑事案件证据收集、 集成电路板、半导体工业、微光元件、手术、通信雷达、激光加工切割等领域。

改变生物材料的表面特性

在某些治疗中，许多医用材料需要与人体组织相容，甚至是修复，如紫外激光治疗眼内疾病和兔角膜实验有时也需要改变生物蛋白质特性和生物大分子结构，调整准分子紫外激光器比较好的脉冲参数，实验人员再分别用 100 nm、120 nm、200 nm 激光照射医用生物材料表面，改善材料表面物理化学结构，不改变材料整体化学结构，通过培养生物细胞比较实验，使处理后的有机生物材料与人体组织相容性和亲水性显著提高，对医用生物应用有很大帮助。

刑侦领域

在刑侦领域，当发现指纹相同时DNA由于其独特的特点，指纹可以作为犯罪嫌疑人留在犯罪现场的重要生物证明。

老方 对样品造成损坏，难以收集和储存证据。目前的 研究对胶带、照片、玻璃等非渗透物体的表面指纹有突出的效果。紫外发光成像技术 和紫外激光反射成像技术即波长为 266 nm 紫外激光照射潜在指印，分别通过 266 nm 和 340 nm 通过滤光器观察和记录紫外激光对指纹的检测和收集。

实验中70%的 120 实验样本可以成功检测。紫外线短波技术提高了潜在指纹的成功率，方便、快速、易于控制其光学特性，在法庭科学领域具有广阔的应用前景。紫外线可用于现场唾液斑、脱落细胞、血液、毛囊等常见的生物检测材料。

但通过短波 266 nm 紫外激光在固定距离上长时间照射生物检测材料，然后提取 DNA 分析发现短波 266 nm 紫外激光对指纹、血迹、唾液斑、脱落细胞、毛囊毛发 5 常见生物 物证 DNA 检测结果有严重影响，但对毛囊、体液唾液、血斑等生物 DAN 检测只有一小部分影响。

短波紫外激光会对部分进行DNA 生物检测材料有影响，因此在刑事调查取证时，应根据证据作用仔细选择提取方法。

紫外激光在集成电路板上的应用

在工业领域，各种电路板的生产过程，从初始布线到生产需要先进工艺的微精密 嵌入芯片，集成电路板中的柔性电路、聚合物和铜层布电路需要钻孔和切割，包括电路板 材料的修复和检测，通常需要等待微加工和处理。激光微加工技术显然已成为电路板加工中的更好选择。

在激光加工过程中，工作机不接触加工产品，有效避免机械力、加工速度快、灵活性高，对工作场所无特殊要求。通过激光参数的精确设置和研究设计，可达到微米以下的量级。

传统的电路板钻孔方法是使用紫外激光器和 CO2用于非金属标记的激光器10.6 μm 的 CO2非金属材料标记激光 装置；10 波长 nm 或者 532 nm 一般用于金属材料标记)。

目前主要采用紫外激光加工技术，可实现微米加工，精度高，可生产超细微部件，可应用于小于 1 μm 光斑 激光束微孔加工。

但是 CO2 激光器主要打 75~150 mm 的孔，且小孔易错位，而紫外激光器可以打 25 mm 以下孔，精度高，不会错位。

微光元件的加工和制备

在科技和现代产业快速发展的信息时代，为了在更小的空间内建立更多的实验系统，实现更多的功能，有必要加快信息技术的发展，更重要的是生产和加工更小、更微、只处理材料表面化学键的功能。

它在军事雷达通信、医疗、航空航天和生物化学等领域具有重要的应用和研究价值。它可以更深入地切割和优化纳米尺度的微光学元件，研究和开发应用，改变传统光学元件的功能和特性。

微光学元件具有批量生产方便、阵列化方便、简单、轻便、灵活 等优点，但其主要材料是石英玻璃。

石英玻璃在应用和处理过程中容易产生裂纹和凹坑，是一种硬脆性材料，大大降低了其光学性能。

因此，紫外激光的直接冷加工技术提高了微光学器件的效率，快速完成了高精度微结构的微光元件加工，不损坏材料，可以灵活完成不同大小需求的加工。

国外科研机构对紫外加工硅片的研究较早，国内起步较晚，然后研究硅片的切割技术和切面。

紫外激光在半导体行业的应用

近几年来，紫外激光对半导体材料的微加工受到了越来越多的关注。成千上万的密集电路元件在集成电路中非常常见，所以就需要一些高精密的处理和加工方法，还有一些高精仪器和器件的硅和蓝宝石等半导体材料等半导体薄膜的精密微加工靠紫外激光且研究薄膜的光谱特性，同时紫外激光还可以 加大硅材料对光能的利用率，也可以使得硅表面的微结构发生改变，有利于太阳能电池板的研发，如二维微光栅等。

通过近几十年的发展和研究，紫外线激光技术和应用越来越广泛和成熟，其特点精细的冷 加工技术不改变物理性质，广泛应用于通信、光学、军事、刑事调查、 医疗等行业和领域。

随着越来越多的新型倍频晶体和增益介质的出现，波长功率越短，紫外线激光将在未来应用于更多的行业，促进各行各业的发展。紫外线激光在加工领域更加智能、高效、准确，重复率高，稳定性高。