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雷射筆封裝報告
組員：謝○豪
呂○翰
林○澤
4A1L0066
4A1L0069
4A1L00
雷射簡介
• 雷射（英語：Light Amplification by
Stimulated Emission of Radiation，縮寫為
LASER，或簡稱為laser；字面意思為「受激輻射
的光放大」），又稱鐳射、激光，指通過受激輻
射而產生，放大的光。特點是單色性極好，發散
度極小，亮度（功率）可以達到很高。產生雷射
需要「激發來源」，「增益介質」，「共振結構」
這三個要素
實際拆解雷射筆
雷射筆的分類
• 早期的雷射筆使用波長為633奈米(nm)的氦氖
（HeNe）氣體雷射，通常用於產生能量不超過1
毫瓦的雷射束。最便宜的雷射筆使用波長接近
670/650nm的紅色雷射二極體。稍貴的則使用
635nm的紅-橙色二極體，這一波長更易於為人
眼所識別。也有其他顏色的雷射筆，最常見的
是波長為532nm的綠光。最近幾年，593.5nm的
黃-橙雷射筆也開始出現。2005年9月出現了
473nm的藍光雷射筆。2010年初出現了波長為
405nm的藍光（其實是紫光）雷射筆。2012年至
2013年隨著510/520nm雷射二極體的推出，也開
始出現510~520nm波長的藍綠色雷射筆。
原理-受激輻射
• 電子的運動狀態可以分為不同的能
級，電子從高能級向低能級躍遷時，
會釋放出相應能量的電磁波（所謂
自發輻射）。一般的發光體中，這
些電子釋放光子的動作是隨機的，
所釋放出的光子也沒有相同的特性。
雷射產生器基本要素
• 激發來源（pumping source）：又稱「泵浦源」，
把能量供給低能級的電子，激發使其成為高能級電
子，能量供給的方式有電荷放電、光子、化學作
用…。
• 增益介質（gain medium）：被激發、釋放光子的
電子所在的物質，其物理特性會影響所產生雷射的
波長等特性。
• 共振腔（optical cavity/optical resonator）：
是兩面互相平行的鏡子，一面全反射，一面半反射。
作用是把光線在反射鏡間來回反射，目的是使被激
發的光多次經過增益介質以得到足夠的放大
共振腔原理
• 將電子激發至高能階，第一顆會
以自發放射的形式回到基態，若
放出的光子不滿足共振腔的駐波
條件(我們的對光的要求)，則無
法產生增益，若自發放射的光子
滿足條件則會在共振腔中來回跑，
當其通過增益介質時則會誘發激
發放射產生更多和它一模一樣的
光子，如雪崩般的增加光子數量
直到滿足共振腔放出光的條件
(超過臨界值)。此時雷射光(部
分的光)變會射出共振腔，經過
一段(很短)時間，光泵的供應與
雷射光的輸出會達成一個平衡的
狀態，此時雷射光便可以持續輸
出。
一般雷射筆的結構
因成本考量大幅度
簡化製程與減少元
件，在沒有氮氣腔
保護的狀態下以高
溫的近紅外光雷射
二極體直接靠近晶
體，激發Nd:YVO4
放出紅外光雷射，
再直接經過KTP晶
體倍頻成綠光雷射，
之後馬上通過擴束
鏡及準直透鏡，將
雷射光放射出來
雷射的應用
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主條目：應用雷射列表
雷射應用很廣泛，主要有光纖通信、雷射光譜、雷射測距、雷射雷達、雷射切割、雷
射唱片、雷射掃瞄、雷射滅蚊器等等。
第一次使用雷射在大眾日常生活中是超市條碼掃描儀，於1974年推出。光碟在1978年
推出，是包括雷射的第一個成功的消費產品，但光碟播放器是第一個裝備有雷射器的
常見設備。緊接著，在1982年開始出現雷射印表機。
一些其他用途有：
醫學：無血手術、雷射治療、手術治療、腎結石治療、雷射矯視、牙科
工業：切割、焊接、材料熱處理、打標記、非接觸性測量
軍事：目標標記、彈藥制導、飛彈防禦、雷射武器
司法：指紋鑑定
科研：光譜學
生產/商業應用：雷射印表機、光碟、條碼掃描儀、雷射指示器
雷射燈光顯示：雷射燈光秀
美容手術皮膚治療：雷射美容
建築：準持、量測
2004年，不包括二極體雷射器，約有131,000個雷射器被售出，價值為21.9億美元。同
年，共售出約7.33億二極體雷射器，價值為32億美元。
參考資料
• http://www.microscopes.com.tw/shop/index.
php?cPath=337&Twesid=qsafrwaj
• https://zh.wikipedia.org/wiki/%E6%BF%80%E
5%85%89