Viele Laseroptikanwendungen verlagern sich auf die Verwendung kürzerer UV-Wellenlängen, da dies eine verbesserte Auflösung und eine sehr kleine und präzise Erzeugung von Merkmalen mit minimaler Erwärmung der umgebenden Bereiche ermöglicht. Bis vor kurzem haben die hohen Kosten und die sperrige Größe von UV-Laserquellen mit kontinuierlicher Welle (CW) traditionell verhindert, dass sie in vielen Situationen verwendet werden, insbesondere in der Universitätsforschung. Jetzt hat eine neue Welle kompakter, kostengünstiger UV-Laser diese Barriere überwunden, was zu einer Ausweitung der UV-Anwendungen geführt hat, die von der Mikrobearbeitung über die UV-Raman-Spektroskopie bis hin zur Desinfektion zur Inaktivierung von Krankheitserregern reichen.
Warum UV-Laser verwenden?
UV-Laser können höhere räumliche Auflösungen erreichen als Infrarot- oder sichtbare Laser, da die Größe des fokussierten Laserpunkts proportional zur Wellenlänge ist. Dadurch können sie zur präzisen Defektinspektion in der Halbleiterindustrie oder in der Mikrobearbeitung eingesetzt werden. Bei der Bearbeitung vieler Materialien können UV-Laser atomare Bindungen direkt aufbrechen, anstatt Material zu verdampfen oder zu schmelzen, was zu einer geringeren peripheren Erwärmung führt. Die hohen Energien der UV-Wellenlängen sind ideal für die Anregung der Fluoreszenz in Biomolekülen, einschließlich Proteinen, was in einer Vielzahl von biomedizinischen Anwendungen nützlich ist. Darüber hinaus können UV-Laser in hochwirksamen Desinfektionssystemen verwendet werden, da sie Oberflächen durch Abgabe von Hochleistungs-UVC-Strahlung (Wellenlängen zwischen 200 - 280 nm) effizienter als UVC-Lampen oder LEDs desinfizieren können.1
Desinfizieren von Oberflächen, um potenzielle Krankheitserreger zu beseitigen
UV-Laser sind in einer Vielzahl von Anwendungen, einschließlich biomedizinischer Systeme für die Fluoreszenzmikroskopie, von großem Nutzen
Abbildung 1: UV-Laser sind in einer Vielzahl von Anwendungen von großem Nutzen, einschließlich Fluoreszenzmikroskopie, biomedizinische Systeme (links) und Desinfektion von Oberflächen zur Beseitigung potenzieller Krankheitserreger (rechts).1
Was ist falsch an älteren UV-Lasertechnologien ?
Dauerstrich-(CW)-UV-Laser haben traditionell unter Verwendung von ionisiertem Argongas als Verstärkungsmedium oder frequenzvervierfachenden Nahinfrarot-Neodym-Lasern funktioniert. Frequenzvervierfachte Systeme benötigen zwei externe Resonanzhohlräume, um die Frequenz des Ausgangsstrahls einmal zu verdoppeln, und wiederholen diesen Vorgang dann in einem zusätzlichen Hohlraum.2 Diese Systeme sind komplex und sowohl sie als auch Argon-Ionen-Laser sind mindestens so groß wie zwei Schuhkartons, was verhindert sie vor der Verwendung in tragbaren Geräten.
Die neue Generation zugänglicher UV-Laser
Fortschritte in der UV-Lasertechnologie haben zu kleineren, kostengünstigeren Geräten geführt. Neue, mit Praseodym dotierte Yttrium-Lithium-Fluorid (YLF)-Laser, die von RFH Laser entwickelt wurden, erzeugen einen 261-nm-Laserstrahl durch Frequenzverdopplung statt durch Frequenzvervierfachung.2 Dies reduziert die Systemkomplexität und die Anzahl der erforderlichen Komponenten erheblich. Diese Laser arbeiten ähnlich wie Laserdioden und benötigen keine komplizierte Elektronik zum Sperren von Resonanzhohlräumen oder zum Stabilisieren von Temperaturen.
