摘要：結(jié)合激光顯示和藍光光盤等主要應用，介紹全固態(tài)藍光激光器的多種技術(shù)和最新發(fā)展。重點講述了藍光半導體激光以及半導體激光直接倍頻藍光激光器技術(shù)的進展。最后對藍光激光器的一些主要應用進行了總結(jié)。
關(guān)鍵字：藍光激光、激光顯示、藍光光盤、藍光ld
1.激光顯示與藍色激光
激光顯示采用紅、綠、藍三基色全固態(tài)激光器作為光源，由于激光的高色純度，按三基色合成原理在色度圖上形成的色度三角形面積最大，因而激光顯示的圖像有著比現(xiàn)有彩色電視更大的色域、更高的對比度和亮度，顏色更鮮艷，能反映自然界的真實色彩，在家庭影院和大屏幕顯示領(lǐng)域具有巨大的應用前景[1]。2002年韓國三星公司就已經(jīng)推出了80英寸vga分辨率的高亮度激光電視的樣機，可以獲得很好的顯示效果。作為激光全色顯示的關(guān)鍵技術(shù)，紅、綠、藍三基色全固態(tài)激光器也已成為當前國際上研究的熱點。其中，三基色光源中的藍色激光是目前激光顯示研究中的瓶頸。
實現(xiàn)全固態(tài)藍色激光光源的途徑主要有三種：(1)直接發(fā)射藍光的激光二極管；(2)ld倍頻的藍色光源；(3)ld泵浦通過非線性光學手段獲得的藍色激光器。
直接發(fā)射藍光的半導體激光器，具有結(jié)構(gòu)簡單、使用方便、電-光轉(zhuǎn)換效率高等優(yōu)點。能夠直接發(fā)射藍色激光的ld一直受到人們的關(guān)注。但由于半導體材料本身的缺陷難于克服，使得藍色激光二極管的發(fā)展相對緩慢，與實用化之間還有一段距離。通過ld泵浦非線性光學頻率轉(zhuǎn)換如倍頻、和頻等方法來得到高轉(zhuǎn)換效率的藍色激光輸出。此外直接倍頻ld獲得藍色激光，能夠?qū)崿F(xiàn)高的光-光轉(zhuǎn)換效率；要求改善ld光束質(zhì)量、壓縮其發(fā)射線寬，并且將ld輸出鎖定在非線性晶體無源諧振腔的共振頻率上，是這項技術(shù)的關(guān)鍵所在。
以上這些技術(shù)都有自身的缺點，離激光顯示的真正應用尚有一定差距。目前激光顯示研究過程中，所采用的藍色激光主要采用的方法是采用基于美國專利（us patent no.4809291）制造的473nm藍色激光[2]，即利用ld泵浦nd:yag的準三能級4f3/2->4i9/2的946nm倍頻，并抑制1064nm的躍遷。但是這種方法效率比較低且實施難度較大。最近我們擬采用的窄帶寬ld直接倍頻ppln的技術(shù)來獲得藍色激光，既可以實現(xiàn)高的光光轉(zhuǎn)換效率，而且技術(shù)方案簡單，是一個有潛力的選擇。
2.藍光激光二極管
1999年[3]nichia公司生產(chǎn)出第一臺藍光半導體激光器，標志著下一代光存儲的應用已經(jīng)為期不遠了。2002年出臺了命名為“藍光光盤”（blue-ray disc）的計劃。具體講，藍光ld可以在一張12cm的光盤上實現(xiàn)27gb的存儲量，它是現(xiàn)有技術(shù)的六倍，可以實現(xiàn)所有數(shù)字信息的存儲（包括音頻、視頻、電視、照片等應用），大大方便了數(shù)字產(chǎn)品走進家庭和人們的辦公室。例如，利用藍光光盤可以記錄兩小時的高標準的數(shù)字視頻或者13小時的標準電視。此外雙面存儲以及擴大光盤尺寸可以最終獲得50-100gb的存儲容量。