一，波長的定義

激光波長代表著激光所攜帶的電磁波的波長。與其他類型的光相比，激光的一個重要特征是它是單色光，也就是說它的波長是非常純凈的，并且只有一個明確的頻率。這是因為激光器中所使用的放大介質和激發(fā)方式等因素可以限制光子只在一個確定的波長上振動。激光波長的具體數(shù)值與激光器結構及所使用材料等因素有關，對于不同的應用場景和需求，可以選擇不同波長的激光來實現(xiàn)需要的功能。例如，在環(huán)境監(jiān)測、通訊、醫(yī)療、材料加工等領域，針對不同的介質和反射性能，會選擇不同波長的激光。

激光不同波長的區(qū)別:

紅光激光的波長一般為630nm-680nm之間，發(fā)出的光就是紅色的，也是最常見的激光（主要用于醫(yī)療哺光儀領域等）；

綠光激光器的波長一般在532nm左右，（主要用于激光測距領域等）；

藍色激光波長一般在400nm-500nm之間（主要用于激光手術和雕刻領域等）；

紫外激光在350nm-400nm之間（主要用于生物醫(yī)學和材料加工領域等）；

紅外激光是最特殊的，按照波長范圍和應用領域的不同，紅外激光波長一般位于700nm-1mm之間的范圍內。可以將紅外波段進一步分為近紅外（NIR）、中紅外（MIR）和遠紅外（FIR）三個子波段。近紅外波長范圍大約在750nm-1400nm之間，應用廣泛，例如光纖通信、生物醫(yī)學成像和紅外夜視設備等。中紅外波長范圍大約在1,400 nm-10,000nm之間，常用于檢測分析、光譜學和熱成像等領域。遠紅外波長范圍大約在10,000nm至1mm之間，應用于遠程控制、遙感和半導體制造等領域。

需要注意的是，激光器發(fā)出的光具有單一的波長，這就意味著在光學上，激光是一種高度聚焦的光束，其能量密度比其他波長的光束要高得多。由于激光能夠聚焦到很小的點上，其在許多領域都具有廣泛的應用，例如激光制造、醫(yī)療和通信等。因此，研究和控制激光波長是激光技術和應用的核心內容之一。

二、波長的分類

激光波長分為中心波長和峰值波長，兩者在定義和屬性上有較大區(qū)別。

中心波長指激光輸出的波長分布的中心位置，也稱為平均波長或中心頻率。它是指激光波長分布的中心位置，可以通過激光輸出的傳感器或者光譜儀進行測量。測出了λ2為最大相對光譜強度50%處對應的最長波長再減去測出了λ1為最大相對光譜強度50%處對應的最短波長的值除以2就是中心波長。

在光譜分析中，中心波長是描述激光波長特征的指標之一。對于具有單一波長的激光，其中心波長等于激光的峰值波長。但是，對于具有波長分布的激光而言，激光的中心波長就是波長分布曲線的重心位置。中心波長通常用納米（nm）或皮秒（ps）等單位來表示。激光的中心波長是衡量激光輸出波長性質的重要參量之一，在很多領域中都有重要的應用價值。例如，光通信中，不同波長的激光被用于實現(xiàn)多波長分立多路復用（WDM）技術，而中心波長是衡量不同波長激光特性的一個重要參量。在激光醫(yī)療、激光加工等領域中，激光的中心波長對于確定激光的特性和作用方式也有很重要的作用。

峰值波長是指輸出波長分布曲線中具有最大輸出功率的波長位置，也稱為最大功率波長。在光譜分析中，峰值波長是激光波長的一個重要參數(shù)。測試峰值波長需要使用單色儀、光譜儀或波長計進行測試，找出激光峰值波長，然后需要進行十次或十次以上進行計算總值再乘以激光束主譜線峰值波長再除以測量的次數(shù)就是峰值波長。對于單色激光，峰值波長就是激光的波長。然而，在波長分布較廣的激光中，峰值波長可能處于波長分布曲線的較寬部分，因此它并不能完全代表激光的波長性質。對于這種波長分布較寬的激光，其波長性質需要用波長分布曲線的其它參數(shù)來描述，如中心波長、半高全寬等。

在很多應用領域中，激光的峰值波長對于確定在哪個波長下進行激光處理的非常重要。舉例來說，在激光切割中，不同材料需要使用不同波長的激光進行切割，這就需要根據(jù)材料的特性和激光的特性確定合適的激光峰值波長。

三、波長相關的重要性能表征參數(shù)

激光的帶寬、線寬、邊模抑制比和譜寬是屬于激光器的性能參數(shù)。這些參數(shù)用于描述激光器輸出光的頻率或波長分布范圍，是評估激光器性能和應用性能的重要指標。

其中，帶寬和線寬用于描述激光器輸出信號在頻率上的分布范圍和穩(wěn)定性，主要應用于光通信和光學測量等領域；

譜寬則用于描述激光器輸出光的單色性和窄度，主要應用于光學制導、激光醫(yī)療等領域。

這些激光器性能參數(shù)的大小和要求會根據(jù)不同應用領域和需求而有所差異，因此在激光應用和設計中需要進行精確的控制和調節(jié)。

帶寬是指在一定波長范圍內所包含的頻率范圍。在通信領域，帶寬通常指頻率帶寬，即信號在頻率上的展寬程度。由于波長和頻率之間具有互為倒數(shù)的關系，因此在光學通信領域中，波長帶寬也有相應的定義。在數(shù)字通信中，帶寬通常是用來衡量通信信道有效的數(shù)據(jù)傳輸速率。帶寬越寬，數(shù)據(jù)傳輸速率就越快。在無線通信中，帶寬也是一個需要考慮的因素，因為帶寬的限制會對無線信號的傳輸速率和距離產生影響。在光纖通信中，波長的帶寬通常是指一個波長所能承載的數(shù)據(jù)傳輸速率。

線寬是指激光器輸出光的波長在頻率或能量上分布的范圍，也叫做譜線寬度。利用干涉儀對激光波長帶寬進行測量。可以使用干涉儀進行測試，原理是利用光波的干涉現(xiàn)象測量光的性質。當兩束光交叉時會產生干涉條紋，通過對條紋形態(tài)進行分析，可以得到光波的相位和頻率等信息。將激光束引入到干涉儀中，可以根據(jù)干涉條紋的寬度和形狀等特征計算出激光波長帶寬。還可以使用光譜儀測量激光波長帶寬。將激光束引入光譜儀中，可以得到激光輸出的光譜曲線。根據(jù)光譜曲線的寬度和形狀等特征，可以計算出激光波長帶寬。在光譜學中，譜線寬度是波峰的全寬度，表示光的頻率差異在時間和空間上的展寬程度。激光波長的線寬越窄，說明該激光器所產生的光譜非常窄、單色性好。線寬與激光器本身的特性有關，如激光器的諧振腔長度、反射率、激光介質的特性等。此外，激光波長的線寬還會受到激光器使用環(huán)境因素的影響，如激光器電流、溫度等參數(shù)的變化等。線寬是激光輸出光的一個非常重要的指標，對于許多應用來說非常關鍵，如光通信、光儲存、激光醫(yī)療、光子學、光學測量等領域。因此，為了獲得窄線寬的激光，需要選擇高質量的激光器和穩(wěn)定的工作環(huán)境，并采取適當?shù)目刂剖侄危缂訜崞骱头答伩刂频取?/p>

譜寬是指激光器輸出的光的波長范圍，廣義上指光譜分布在波長軸上的范圍。由于激光產生的光通常是單色的，所以其光譜分布的范圍很窄，因此譜寬也一般很窄，通常在納米或者亞納米級別。最大相對光譜強度50%對應的最長波長減去大相對光譜強度50%對應的最長波長就是激光波長的譜寬。激光波長的譜寬度主要由激光器的諧振腔的特性、激光介質等因素決定，一般是一個固定值。然而，在實際應用中，激光器輸出的波長會受到一些因素的影響，如激光器的溫度、泵浦功率、電流等因素，這些因素會導致激光器的諧振腔長度或介質折射率等發(fā)生變化，進而影響激光波長的譜寬度。在光通信中，要求激光的譜寬盡量窄，以達到高速傳輸?shù)囊蟆Ｔ诩す夤庾V分析、光學制導等應用中，需要對激光的譜寬進行精確的控制和調節(jié)。

邊模抑制比指的是激光輸出波長中，主模峰值和邊模峰值之間的比值，用來評估激光輸出波長的干凈度和單色性。主模峰值是激光輸出的最強的頻率分量，而邊模峰值則指激光輸出波長分布曲線中次于主模峰值的頻率分量。邊模抑制比越高，代表激光輸出的單色性越好，邊模分量的輸出功率越小。邊模抑制比計算公式如下：SMSR = 10 × log10 (Pmain / Pside)，其中Pmain是主模峰值的光功率，而Pside是次于主模峰值的邊模峰值的光功率。因此，邊模抑制比的數(shù)值越大，代表激光的單色性越好，邊模分量的輸出功率越小。如果一個激光的主模峰值功率為1 mW，次于主模的邊模峰值功率為10 μW，則其邊模抑制比為10 ×log10 (1/0.01) = 20 dB。意味著邊模的功率相比主模的功率只有1%左右，該激光的輸出為高質量的單色激光。

四、我們與激光

深圳市中為檢驗技術有限公司多年在光學測量、分析、標準化控制方面進行深入研究，積累了豐富的產品類型和應用場景測試經驗，同時實驗室配備了精密的國際知名品牌光學測試儀器設備，能夠對激光的波長及相關性能參數(shù)進行準確測量評估。

同時實驗室具有中國認可、國際互認CNAS資質和檢驗檢測機構資質認定CMA資質，對測量產品可出具權威檢測報告。對激光的質量分析證明可靠的檢驗檢測技術服務。

對于激光性能，我司可開展的檢測標準方法包括但不限于：