對于大多數(shù)激光器用戶來說，中紅外光譜區(qū)域仍然是陌生的，因為在該波長范圍內(nèi)只有很少的激光器可商購。最近，開發(fā)了新型緊湊、多功能的中紅外激光器，為工業(yè)，科學(xué)，醫(yī)療保健和環(huán)境中的突破性應(yīng)用鋪平了道路。

什么是中紅外光？

根據(jù)ISO標(biāo)準(zhǔn)（ISO:20473:2007），中紅外激光是電磁光譜的一部分，覆蓋3~50 μm的波長。該光譜區(qū)域通常分為兩個子區(qū)域，中波紅外區(qū)域（MWIR）范圍從3~8 μm，長波紅外區(qū)域（LWIR）范圍從8~15 μm。

為什么使用中紅外激光器？

激光現(xiàn)已廣泛用于材料加工，外科手術(shù)，電信，光譜學(xué)，國防應(yīng)用和基礎(chǔ)科學(xué)。由于中紅外激光在所有這些應(yīng)用領(lǐng)域中都提供了空前的優(yōu)勢，因此對研究和工業(yè)越來越有吸引力。原因如下：

中紅外激光可以被材料或分子選擇性吸收

在中紅外處，可以找到大多數(shù)液體，氣體和非金屬（例如塑料，玻璃或生物組織）的基本振動共振。圖2顯示水，甲烷，CO2和聚合物的強吸收帶主要位于中紅外。當(dāng)中紅外激光的發(fā)射波長與這些共振重疊時，這些材料或分子會選擇性地吸收光。更好的吸收意味著在外科手術(shù)和材料處理應(yīng)用中具有更好的控制，精度，效率和速度，或者在光譜學(xué)和顯微鏡學(xué)中具有更好的選擇性和信噪比。

圖2：重要分子和材料的吸收帶。

因此，具有固定或可調(diào)波長的中紅外激光在紅外光譜中得到了廣泛的應(yīng)用，包括環(huán)境氣體監(jiān)測和呼氣分析以及顯微鏡，微創(chuàng)激光手術(shù)和非金屬激光加工（切割，鉆孔），表面處理等）。與紫外線吸收相比，中紅外的選擇性燒蝕可以在電子，光子或醫(yī)療行業(yè)中多層器件的激光加工中發(fā)揮重要作用，在該工藝中，重要的是在不影響其他相鄰層的情況下加工特定的層。

中紅外激光可以在大氣中遠(yuǎn)距離傳輸

中紅外還包含兩個主要的大氣傳輸窗口（3~5 μm和8~12 μm區(qū)域），其中大氣中主要成分的吸收非常低，如圖3所示?？梢赃h(yuǎn)距離傳播，從而可以在國防（例如導(dǎo)彈對抗）和自由空間通信中進(jìn)行多種應(yīng)用。

圖3：中紅外激光的大氣透射率較高。

中紅外激光是理想的科學(xué)工具

中紅外激光器也被認(rèn)為是科學(xué)應(yīng)用的理想實驗室工具，包括非線性光學(xué)，硅光子學(xué)，量子光學(xué)，高場物理學(xué)，頻率梳和超連續(xù)譜。這些先進(jìn)的應(yīng)用必將帶來令人興奮的新激光發(fā)現(xiàn)，并將其轉(zhuǎn)化為現(xiàn)實應(yīng)用。

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