能夠到達波長以前無法到達之處

由於獨特的吸收特性，2μm雷射可以打造小而精確的切口

在醫療雷射應用中，熱損傷區域因在水中吸收而減到最小

非常適合聚合物等材料加工應用

2μm雷射的最新進展提高了效率，易用性和穩定性

生物組織、聚合物和許多其他材料在2μm左右的波長下具有獨特的吸收特性，允許該光譜區域（銩(2080nm)和鈥(2100nm)雷射）的雷射加熱非常小的區域，並對周圍區域的損傷減到最小。因此，2μm雷射非常適合多種應用，包括材料加工和雷射手術。儘管2μm雷射已存在幾十年，但近年有關設計方面的進展成果大大提高了它們的可接近性、功率效率和穩定性。紫外線和1μm雷射具有不同的吸收特性，不能滿足這些特定材料加工和醫療應用的需要。

2μm雷射進展：小包裝有大分量

以往的2μm雷射是尺寸極大、價格昂貴的液氮冷卻系統，並非廣泛使用的可行選擇。然而，2μm雷射技術的發展正在降低成本並減小尺寸，同時提高效能。現代2μm二極體雷射可以縮減至30mm長，而光纖雷射可以更小。在某些情況下，研究人員正在開發可顯著降低成本的光纖組件。2μm雷射的成本低廉、易於使用及具備脈沖和連續波束等一系列能量傳遞方法，因此正逐步替代其他光源。

材料加工

輸出波長為1-1.5μm的雷射已用於材料加工應用多年，但2μm雷射具有許多優點，包括能夠在局部加熱最小的情況下進行精確切割。許多聚合物（例如塑料）在1μm左右的波長下具有高穿透率，這對聚合物加工極為不利，因為1μm的雷射會穿過材料而不是被吸收。可以在聚合物中加入添加劑以增加1μm處的吸收，但這會使製造過程複雜化。另一方面，許多塑料在10μm左右具有很強的吸收力，這導致有效的表面加熱，而不是精確加工所需的局部加熱。

幸運的是，這些相同的材料中有許多在2μm左右具有更理想的波長吸收量。因此，2μm輻射能於最佳距離穿透塑料材料，並具有精細減弱的能力，能夠局部加熱材料及產生寬0.1-0.5mm的切口和焊縫（圖1）。其中一個重要的2μm雷射聚合物焊接應用是醫療裝置的連接，如植入物、微流體裝置、管道和導管。

Linear welding of plastics using a 2µm laser

圖1：使用2μm雷射線性焊接塑料

醫療雷射

2μm雷射非常適合用於高精度手術，因為構成大部分人體組織的水分子對2μm輻射具有很高的吸收性。這種強力的吸收性來自於水分子中O-H鍵的拉伸和彎曲振動，以及對應於2μm輻射的振動頻率。圖2顯示水的吸收光譜，以及各種常見雷射類型的組織穿透深度。此圖顯示2μm處的高吸收峰值和小而精確的穿透深度。相比之下，3μm處的峰值不能為手術應用提供足夠的穿透深度。

由於這種高吸收性，2μm雷射可在消融（或組織去除）中實現約0.5mm的微小損傷區域。另外，當暴露於2μm輻射下時，會發生凝固的情況（即血液從液體變為半固態並形成血凝塊的過程）。這能有效抑制手術過程中的出血，使過程更清潔、更容易和更高效。

Absorption of water and tissue penetration depth at different wavelengths

圖2：不同波長下水的吸收和組織穿透深度

愛特蒙特光學^®的2µm雷射光學產品

DA固定寬頻光束擴束器
緊湊型TECHSPEC^®DA固定寬頻光束擴束器非常適合使用2μm雷射和可調諧雷射源的嚴苛應用。利用螺紋鏡筒發散性調整，可以補償不同的輸入光束發散，同時保持λ/10穿透波前誤差和1900-2100nm的高穿透率。它們帶有熔融石英7979和熔融石英7980基材可供選擇。
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單片式反射光束擴束器 (Mark I)
寬頻和消色差TECHSPEC^®單片式反射光束擴束器(Mark I)採用多種易於整合的整合式設計元件，包括反射平板玻璃、螺紋孔和通孔，並可簡化對準、安裝和整合到任何雷射應用中。單片式設計可確保效能及穩定度，不受溫度變化影響。
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λ/10紫外光熔融石英窗鏡
TECHSPEC^®λ/10紫外光熔融石英窗鏡具有低於λ/10的穿透波前畸變以及雷射級平行能力和表面品質。2μm抗反射(AR)鍍膜版本可最大限度地減少2μm雷射應用中的反射。它們提供出色的熱特性、高穿透率和嚴格控制的製造公差。
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反射ReflX™物鏡
反射ReflX™物鏡具有寬光譜範圍和近繞射效能，可實現卓越的圖像品質。透過利用反射鏡代替穿透光學器件，這些物鏡不會受到與標準顯微鏡物鏡相關的材料吸收和色差的影響。2μm應用可選擇多種不同的塗層。
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高效能ReflX™物鏡
TECHSPEC^®高效能ReflX™物鏡具有與我們的標準ReflX™物鏡相同的寬光譜範圍，以及λ/4 P-V穿透波前誤差和錐形機械設計，允許它們以高達45°的入射角使用。2μm應用可選擇多種不同的塗層。
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2μm雷射光反射鏡
TECHSPEC®2μm雷射光反射鏡非常適合醫療、工業和度量應用中的銩 (1940nm) 和鈥 (2100nm) 摻雜雷射。它們在2μm處的反射率>99%，並保證雷射損傷閾值>10 J/cm²。
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