Tuvo infrasarkano līdz vidēja infrasarkano staru noskaņojama lāzera atlases plāns

Šī raksta mērķis ir apspriest dažus apsvērumus un programmu ieteikumus, izvēloties tuvās infrasarkanās līdz vidējas infrasarkanās gaismas avotus. Šis raksts galvenokārt īsi iepazīstina un salīdzina četras galvenās optisko parametrisko oscilatoru (OPO), optisko parametrisko pastiprinātāju (OPA), kvantu kaskādes lāzeru un superkontinuuma gaismas avotu kategorijas.

1.Dažādas spektrālo diapazonu definīcijas

Vispārīgi runājot, kad cilvēki runā par infrasarkanajiem gaismas avotiem, tie attiecas uz gaismu, kuras vakuuma viļņu garums pārsniedz ~ 700–800 nm (redzamā viļņa garuma diapazona augšējā robeža).

Konkrētā viļņa garuma apakšējā robeža šajā aprakstā nav skaidri definēta, jo cilvēka acs infrasarkano staru uztvere lēnām samazinās, nevis nogriežas pie klints.

Piemēram, gaismas reakcija uz cilvēka aci pie 700 nm jau ir ļoti zema, taču, ja gaisma ir pietiekami spēcīga, cilvēka acs pat var redzēt gaismu, ko izstaro dažas lāzerdiodes ar viļņu garumu, kas pārsniedz 750 nm, kas arī rada infrasarkano staru. lāzeri apdraud drošību. --Pat ja cilvēka acij tas nav īpaši spilgts, tā faktiskā jauda var būt ļoti liela.

Līdzīgi, tāpat kā infrasarkanā gaismas avota apakšējā robeža (700–800 nm), arī infrasarkanā gaismas avota augšējās robežas definīcijas diapazons ir neskaidrs. Vispārīgi runājot, tas ir aptuveni 1 mm.

Šeit ir dažas izplatītas infrasarkanās joslas definīcijas:

——Tuvo infrasarkano staru spektrālais apgabals (saukts arī par IR-A), diapazons ~750-1400 nm.
Lāzeri, kas izstaro šajā viļņa garuma apgabalā, ir pakļauti trokšņa un cilvēka acu drošības problēmām, jo ​​cilvēka acs fokusēšanas funkcija ir saderīga ar tuvās infrasarkanās un redzamās gaismas diapazonu, tādējādi tuvās infrasarkanās joslas gaismas avotu var pārraidīt un fokusēt uz jutīga tīklene tādā pašā veidā, bet tuvās infrasarkanās joslas gaisma Neaktivizē aizsargājošo mirgošanas refleksu. Tā rezultātā cilvēka acs tīklene tiek bojāta no pārmērīgas enerģijas nejutīguma dēļ. Tāpēc, izmantojot gaismas avotus šajā joslā, visa uzmanība jāpievērš acu aizsardzībai.

——Infrasarkanā īsviļņa garuma (SWIR, IR-B) diapazons no 1.4-3 μm.
Šī zona ir salīdzinoši droša acīm, jo ​​šī gaisma tiek absorbēta acī, pirms tā sasniedz tīkleni. Piemēram, šajā reģionā darbojas ar erbiju leģēti šķiedru pastiprinātāji, ko izmanto optisko šķiedru sakaros.
——Vidēja viļņa infrasarkanais (MWIR) diapazons ir 3-8 μm.
Dažās reģiona daļās atmosfēra uzrāda spēcīgu absorbciju; daudzām atmosfēras gāzēm šajā joslā būs absorbcijas līnijas, piemēram, oglekļa dioksīds (CO2) un ūdens tvaiki (H2O). Arī tāpēc, ka daudzām gāzēm šajā joslā ir spēcīga absorbcija. Spēcīgas absorbcijas īpašības padara šo spektrālo apgabalu plaši izmantotu gāzu noteikšanai atmosfērā.

—— Garo viļņu infrasarkanais (LWIR) diapazons ir 8-15 μm.
——Nākamais ir tālu infrasarkanais starojums (FIR), kas svārstās no 15 μm-1 mm (bet ir arī definīcijas, sākot no 50 μm, skatiet ISO 20473). Šo spektrālo apgabalu galvenokārt izmanto termiskai attēlveidošanai.
Šī raksta mērķis ir apspriest platjoslas regulējamo viļņa garuma lāzeru izvēli ar tuvu infrasarkano līdz vidēji infrasarkano staru gaismas avotiem, kas var ietvert iepriekš minētos īsviļņu infrasarkanos starus (SWIR, IR-B, sākot no 1.4-3 μm). un daļa no vidēja viļņa infrasarkanā starojuma (MWIR, diapazons ir 3-8 μm).

2.Tipisks pielietojums

Tipisks gaismas avotu pielietojums šajā diapazonā ir lāzera absorbcijas spektru noteikšana mikrogāzēs (piemēram, attālā uzrāde medicīniskajā diagnostikā un vides uzraudzībā). Šeit analīzē tiek izmantotas daudzu molekulu spēcīgās un raksturīgās absorbcijas joslas vidējā infrasarkanā spektra reģionā, kas kalpo kā "molekulārie pirkstu nospiedumi". Lai gan dažas no šīm molekulām var pētīt arī caur pan-absorbcijas līnijām tuvās infrasarkanās zonas zonā, jo tuvās infrasarkanās lāzera avotus ir vieglāk sagatavot, ir priekšrocības, izmantojot spēcīgas pamata absorbcijas līnijas vidējā infrasarkanajā reģionā ar lielāku jutību. .

Vidēja infrasarkanā attēlveidošanā tiek izmantoti arī šīs joslas gaismas avoti. Cilvēki parasti izmanto to, ka vidējā infrasarkanā gaisma var iekļūt materiālos dziļāk un tai ir mazāka izkliede. Piemēram, atbilstošās hiperspektrālās attēlveidošanas lietojumprogrammās tuvu infrasarkanais vai vidējais infrasarkanais var nodrošināt spektrālo informāciju katram pikselim (vai vokselim).

Sakarā ar nepārtrauktu vidēja infrasarkano lāzera avotu, piemēram, šķiedru lāzeru, attīstību, nemetālisko lāzera materiālu apstrādes pielietojumi kļūst arvien praktiskāki. Parasti cilvēki izmanto dažu materiālu, piemēram, polimēru plēvju, spēcīgo infrasarkano staru absorbciju, lai selektīvi noņemtu materiālus.

Tipisks gadījums ir tāds, ka indija alvas oksīda (ITO) caurspīdīgās vadošās plēves, ko izmanto elektrodiem elektroniskajās un optoelektroniskajās ierīcēs, ir jāstrukturē ar selektīvu lāzera ablāciju. Vēl viens piemērs ir optisko šķiedru pārklājumu precīza noņemšana. Jaudas līmeņi, kas nepieciešami šajā diapazonā šādiem lietojumiem, parasti ir daudz zemāki nekā tie, kas nepieciešami tādiem lietojumiem kā lāzergriešana.

Tuvo infrasarkano un vidēju infrasarkano staru gaismas avotus militārpersonas izmanto arī virziena infrasarkano staru pretpasākumiem pret siltumu meklējošām raķetēm. Papildus lielākai izejas jaudai, kas piemērota infrasarkano staru kameru apžilbināšanai, ir nepieciešams arī plašs spektra pārklājums atmosfēras pārraides diapazonā (apmēram 3-4 μm un 8-13 μm), lai vienkārši robains filtri neaizsargā infrasarkano staru detektorus.

Iepriekš aprakstīto atmosfēras pārraides logu var izmantot arī brīvas telpas optiskajai komunikācijai, izmantojot virziena starus, un šim nolūkam daudzos lietojumos tiek izmantoti kvantu kaskādes lāzeri.

Dažos gadījumos ir nepieciešami vidēji infrasarkanie ultraīsi impulsi. Piemēram, lāzera spektroskopijā var izmantot vidējas infrasarkanās frekvences ķemmes vai izmantot ultraīso impulsu augstās maksimālās intensitātes lāzera noteikšanai. To var ģenerēt ar režīmā bloķētu lāzeru.

Jo īpaši attiecībā uz tuvu infrasarkano līdz vidēji infrasarkano staru gaismas avotiem dažās lietojumprogrammās ir īpašas prasības skenēšanas viļņu garumiem vai viļņu garuma regulējamībai, un noskaņojamiem lāzeriem ar tuvu infrasarkano līdz vidēja viļņa garuma viļņa garumu arī ir ārkārtīgi svarīga loma šajos lietojumos.

Piemēram, spektroskopijā vidējā infrasarkanā starojuma regulējamie lāzeri ir būtiski instrumenti gan gāzes noteikšanā, gan vides monitoringā vai ķīmiskajā analīzē. Zinātnieki pielāgo lāzera viļņa garumu, lai precīzi novietotu to vidējā infrasarkanajā diapazonā, lai noteiktu konkrētas molekulārās absorbcijas līnijas. Tādā veidā viņi var iegūt detalizētu informāciju par matērijas sastāvu un īpašībām, piemēram, uzlauzt noslēpumiem pilnu kodu grāmatu.

Medicīnas attēlveidošanas jomā svarīga loma ir arī vidējas infrasarkanās gaismas noskaņojamiem lāzeriem. Tos plaši izmanto neinvazīvās diagnostikas un attēlveidošanas tehnoloģijās. Precīzi noregulējot lāzera viļņa garumu, vidējā infrasarkanā gaisma var iekļūt bioloģiskajos audos, radot augstas izšķirtspējas attēlus. Tas ir svarīgi, lai atklātu un diagnosticētu slimības un novirzes, piemēram, maģiska gaisma, kas ieskatās cilvēka ķermeņa iekšējos noslēpumos.

Aizsardzības un drošības joma nav atdalāma arī no vidēja infrasarkano staru noskaņojamo lāzeru izmantošanas. Šiem lāzeriem ir galvenā loma infrasarkano staru pretpasākumos, jo īpaši pret karstuma meklētājām raķetēm. Piemēram, Directional Infrared Countermeasures System (DIRCM) var aizsargāt lidmašīnas no raķešu izsekošanas un uzbrukumiem. Ātri pielāgojot lāzera viļņa garumu, šīs sistēmas var traucēt ienākošo raķešu vadības sistēmai un uzreiz pagriezt kaujas gaitu kā burvju zobens, kas sargā debesis.

Tālvadības tehnoloģija ir svarīgs zemes novērošanas un uzraudzības līdzeklis, kurā infrasarkanajiem noskaņojamajiem lāzeriem ir galvenā loma. Tādas jomas kā vides monitorings, atmosfēras pētniecība un Zemes novērošana ir atkarīgas no šo lāzeru izmantošanas. Vidēja infrasarkanā starojuma regulējamie lāzeri ļauj zinātniekiem izmērīt specifiskas gāzu absorbcijas līnijas atmosfērā, sniedzot vērtīgus datus, kas palīdz klimata izpētē, piesārņojuma uzraudzībā un laikapstākļu prognozēšanā, piemēram, burvju spoguli, kas var redzēt dabas noslēpumus.

Rūpnieciskos apstākļos precīzai materiālu apstrādei plaši izmanto vidēja infrasarkanā starojuma regulējamos lāzerus. Noregulējot lāzerus uz viļņu garumiem, ko spēcīgi absorbē noteikti materiāli, tie nodrošina selektīvu ablāciju, griešanu vai metināšanu. Tas nodrošina precīzu ražošanu tādās jomās kā elektronika, pusvadītāji un mikroapstrāde. Vidēja infrasarkanā starojuma noskaņojamais lāzers ir kā smalki pulēts griešanas nazis, kas ļauj nozarei izgriezt smalki grieztus izstrādājumus un parādīt tehnoloģiju spožumu.

3. Tuvo infrasarkano līdz vidēja infrasarkano staru noskaņojamo lāzera produktu veidi un atlases īpašības

Daudzas tehnoloģijas var ražot tuvu infrasarkano līdz vidēji infrasarkano staru lāzerus, piemēram, dažāda veida svina sāls lāzerus, kuru pamatā ir agrīni trīskārši svina savienojumi vai kvartāra savienojumi, kā arī parastos leģētos izolatora lielapjoma lāzerus, dažādus šķiedru lāzerus un oglekļa dioksīda gāzes lāzerus. Pagaidiet, šeit mēs koncentrējamies uz vairākām lāzera principa tehnoloģijām un produktiem, kurus var noregulēt plašā viļņu garuma diapazonā no tuvās infrasarkanās līdz vidējai infrasarkanajai.

①Optiskie parametriskie oscilatori, pastiprinātāji un ģeneratori (OPO un OPA)

Nelineārās frekvences pārveidošanas sistēmā var izmantot tuvu infrasarkano staru lāzeru, sūkņa optisko parametrisko oscilatoru (OPO), pastiprinātāju (OPA) vai ģeneratoru (OPG), lai radītu dīkstāves gaismu vidējā infrasarkanā spektra apgabalā, piemēram:
Nanosekundes OPO vidējā infrasarkanajos lāzeros Q-switched lāzerus var izmantot kā sūkņa avotus. Parasti šādiem lietojumiem izmantotie kristāliskie materiāli ir cinka germānija fosfīds (ZGP, ZnGeP2), sudraba gallija sulfīds un selenīds (AgGaS2, AgGaSe2), gallija selenīds (GaSe) un kadmija selenīds (CdSe).
Tā kā daudzi no šiem materiāliem ir necaurspīdīgi 1 μm apgabalā, bieži vien OPO ir jāizmanto sērijveidā: pirmais OPO pārveido 1 μm lāzera starojumu garākā viļņa garumā, ko pēc tam izmanto faktiskā vidējā infrasarkanā OPO sūknēšanai. Pēdējā signāls un tukšgaitas frekvence var būt vidējā infrasarkanā spektra reģionā.
1064 nm režīmā bloķēto pikosekundes Nd:YVO4 lāzeru var izmantot arī, lai sinhroni sūknētu OPO un LiNbO3 kristālus, ļaujot dīkstāves gaismas jaudai sasniegt 4 μm vai pat 4,5 μm. Tā viļņa garuma ierobežojums galvenokārt ir pārāks par dīkstāves gaismas absorbcijas palielināšanu pie gariem viļņu garumiem. Tāpēc OPO, kuru pamatā ir šis princips, parasti ir rezonanses signāls. Šāda ierīce varētu viegli radīt impulsus ar enerģiju desmitos milidžoulos. Izejas viļņa garums ir regulējams simtiem nanometru.

②CWOPO

Salīdzinājumā ar vispārējā OPO impulsu ierosmi, jaunākie CWOPO tehnoloģijas produkti nodrošina vidējas infrasarkanās gaismas lāzerus, kuru pamatā ir šāda sistēma:

1) DFB šķiedru lāzeri un pastiprinātāji;

2) DFB šķiedru lāzera vadība;

3) OPO optiskā daļa un vadība;
Šāda veida izstrādājumi var nodrošināt nepārtraukti regulējamu izejas viļņa garumu vidējā infrasarkanā diapazonā 1435-4138 nm (6969-2416 cm-1). Tajā pašā laikā, salīdzinot ar impulsa OPO, šāda veida izstrādājumi var nodrošināt izcilu līnijas platumu. (<100 MHz). This makes it possible for such products to be optimized in applications such as infrared calibration and spectral analysis.

③ Kvantu kaskādes lāzers

Kvantu kaskādes lāzeri ir salīdzinoši jauns attīstības virziens pusvadītāju lāzeru jomā.

Atšķirība starp kvantu kaskādes lāzeriem un agrīniem vidēja infrasarkano staru pusvadītāju lāzeriem, kuru pamatā ir starpjoslu pārejas, ir tāda, ka tie darbojas, pamatojoties uz starpjoslu pārejām.

Tas ļauj kvantu kaskādes lāzeriem izstrādāt pusvadītāju slāņa struktūras detaļas, lai pārejas fotonu enerģiju (un līdz ar to arī viļņa garumu) varētu mainīt plašā diapazonā. Turklāt dažus svarīgus viļņu garuma regulēšanas diapazonus (dažreiz pārsniedzot 10% no centrālā viļņa garuma) var aptvert arī ar ārējām dobuma ierīcēm.

Lai gan pašlaik ir nepieciešama kriogēnā dzesēšana, lai sasniegtu optimālu veiktspēju, daudzus kvantu kaskādes lāzerus joprojām var darbināt istabas temperatūrā, pat nepārtraukti. Kvantu kaskādes lāzerus var izmantot arī impulsu lāzeru ģenerēšanai ar impulsa laiku pat krietni zem 1 ns, lai gan maksimālā jauda ir diezgan ierobežota.

Jaudas ziņā, lai gan optimizācijas rezultātā tā izejas jauda var sasniegt 1 W, šāda veida lāzera izejas jauda joprojām ir zemāka nekā parastajiem infrasarkanajiem lāzeriem. Tā kā kvantu kaskādes lāzeru jomā, ko galvenokārt izmanto spektroskopijā, kvantu kaskādes lāzeri aprobežojas ar pārejām ar zemāku fonona enerģiju.

Šeit ir daži izplatīti parametri un veidi:
CW-DFB lāzera caurule 800 cm-1-2320 cm-1
Impulsa DFB lāzera caurule 700 cm-1-2350 cm-1
Atdzesēta DFB lāzera caurule 645 cm-1-2370 cm-1

OPO (optiskais parametriskais oscilators) un kvantu kaskāde ir divas plaši izmantotas tehnoloģijas vidējā infrasarkanā lāzera ģenerēšanā, un tām ir dažas būtiskas pielietojuma atšķirības.

OPO (optiskais parametriskais oscilators, optiskais parametriskais oscilators):

OPO ir nelineāra optiskā ierīce, kas izmanto parametriskus procesus nelineāros optiskajos kristālos vai optiskajās šķiedrās, lai radītu jaunus viļņu garumus, tostarp vidējo infrasarkano staru joslu. OPO ierosina parametriskas svārstības, izmantojot sūkņa gaismas avotu, kur oscilatorā esošie nelineārie materiāli sadala sūkņa gaismu signālgaismā un palīggaismā. Signāla gaismas viļņa garums ir regulējams vidējā infrasarkanā diapazonā, savukārt papildu gaisma darbojas kā atgriezeniskā saite sūkņa gaismas avotam. OPO ir augsta konversijas efektivitāte un plašs frekvenču regulēšanas diapazons, tāpēc to plaši izmanto vidēja infrasarkanā lāzera izpētē un lietojumos.

Pielietojuma atšķirība: OPO ir piemērots lietojumiem, kuriem nepieciešama frekvences regulējamība. Pielāgojot sūkņa gaismas frekvenci vai nelineārā kristāla fāzes atbilstības apstākļus, vidējā infrasarkanā diapazonā var sasniegt nepārtraukti regulējamu lāzera izvadi. OPO var izmantot spektrālajā analīzē, gāzu noteikšanā, biomedicīnas attēlveidošanā un citās jomās, un tas ir īpaši piemērots lietojumiem, kuriem nepieciešama augstas jutības analīze vai mikroskopiskā attēlveidošana vidējā infrasarkanajā joslā.

Kvantu kaskāde:

Kvantu kaskādes lāzers ir lāzers, kura pamatā ir pusvadītāju superrežģa struktūra, kas ģenerē vidējo infrasarkano lāzera gaismu, izmantojot kvantu kaskādes procesu. Kvantu kaskādes lāzerā elektroni atbrīvo enerģiju, veicot pakāpenisku pārejas procesu starp vairākām enerģijas joslām, radot nepārtraukti regulējamu vidējo infrasarkano starojumu.

Pielietojuma atšķirības: Kvantu kaskādes lāzeriem ir lielāka jauda un šaurāks spektra līnijas platums, un tie ir piemēroti augstas izšķirtspējas spektrālajiem mērījumiem, lidariem, infrasarkano staru attēlveidošanai un citiem laukiem. Kvantu kaskādes lāzeri var darboties arī augstas temperatūras vidēs, tāpēc tie ir piemēroti lietojumiem, kuros skarbos apstākļos ir nepieciešami vidējas infrasarkano staru lāzeri, piemēram, rūpnieciskā pārbaude, vides monitorings utt.

Rezumējot, OPO galvenokārt izmanto lietojumprogrammām ar augstas frekvences regulējamību, savukārt kvantu kaskādes lāzeri ir piemērotāki lielai jaudai, šaurai līnijas platumam un augstai temperatūrai.

Specifiskais parametru vērtību atšķirību salīdzinājums atšķiras atkarībā no produkta modeļa un ražotāja. Tālāk ir sniegti dažu izplatītu parametru salīdzināšanas piemēri.

—— Frekvences regulējamība:

OPO: var sasniegt nepārtraukti regulējamu vidēja infrasarkanā lāzera izvadi ar frekvences diapazonu, kas parasti ir no simtiem megahercu līdz vairākiem gigaherciem vai plašāks.

Kvantu kaskāde: frekvences regulēšanas diapazons ir salīdzinoši šaurs, parasti no desmitiem līdz simtiem megahercu vai šaurāks.

——Izejas jauda un efektivitāte:

OPO: Izejas jauda parasti ir diapazonā no vairākiem simtiem milivatu līdz vairākiem vatiem, un konversijas efektivitāte var sasniegt vairāk nekā 10%.

Kvantu kaskāde: izejas jauda parasti ir diapazonā no desmitiem līdz simtiem milivatu, un konversijas efektivitāte var sasniegt vairāk nekā 20%.

——Spektrālais līnijas platums:

OPO: spektrālais līnijas platums ir šaurs, parasti diapazonā no vairākiem gigaherciem līdz desmitiem megahercu.

Kvantu kaskāde: spektrālā līnijas platums ir salīdzinoši plašs, parasti diapazonā no desmitiem gigahercu līdz simtiem megahercu.

--Darbības temperatūra:

OPO: parasti ir jādarbojas stabilākā istabas temperatūrā vai tuvu istabas temperatūrai.

Kvantu kaskāde: var darboties augstākā darba temperatūrā, parasti virs istabas temperatūras, pat līdz pat desmitiem grādu pēc Celsija.

Jāņem vērā, ka šīs vērtības ir paredzētas tikai vispārīgai atsaucei un neatspoguļo visu komerciālo produktu specifiskos parametrus. Faktiskie parametri ir atkarīgi no produkta modeļa, tehnoloģiskajiem sasniegumiem un ražotāja dizaina un veiktspējas prasībām. Lai iegūtu precīzu informāciju par parametriem, izvēloties konkrētu komerciālu produktu, vislabāk ir atsaukties uz produkta specifikāciju lapu un ražotāja sniegto tehnisko dokumentāciju.

④Superkontinuuma gaismas avots

Ir daži gaismas avoti, kuru pamatā ir superkontinuuma ģenerēšana, kas aptver lielu vidējās infrasarkanās joslas daļu. Šāds gaismas avots varētu darboties, pamatojoties uz noteiktām vidējām infrasarkanajām optiskajām šķiedrām, caur kurām tiek nosūtīti intensīvi gaismas impulsi, lai radītu spēcīgu nelineāru mijiedarbību.

Ja ir nepieciešama noskaņojama šaura līnijas platuma gaisma, noskaņojamus filtrus var izmantot, lai no plaša spektra gaismas iegūtu vajadzīgos spektrālos komponentus. Dažos gadījumos tiek izmantots viss spektrs. Viens piemērs ir optiskās koherences tomogrāfija (OCT). Šo procesu bieži veic īsāku viļņu garuma joslās. Tomēr vidējas infrasarkanās gaismas priekšrocība šajā lietojumprogrammā ir tāda, ka vidējā infrasarkanā gaisma ir mazāk izkliedēta. Salīdzinot ar īsāka viļņa garuma joslām, tai ir spēja iekļūt dziļāk.

Currently, the most popular commercial mid-infrared (mid-IR) light sources are optical parametric oscillators (OPOs) [1] and amplifiers (OPAs) [2], and quantum cascade lasers (QCLs) [3]. They have achieved very good performance and proven useful in many important applications. However, it should be noted that OPO/OPA are complex, susceptible to vibration, require frequent maintenance, and are difficult to scale up. QCLs can cover a significant emission band of ~3.5–12 μm, but they emit low output power with limited tunability per laser output wavelength. This has led to the need to find new alternative solutions for these laser sources. In this context, high-power mid-infrared supercontinuum generators appear to be of great interest, mainly due to their unique properties, the most important of which are their broad spectrum spanning thousands of nanometers, high spectral power density (>1 mW/nm), tam ir plašāks joslas platums, augstāka telpiskā saskaņotība, virziens un spilgtums nekā tradicionālajiem lāzeriem.

⑤ Mikro vidējas infrasarkanās gaismas avots

Pašlaik ir daudz mēģinājumu izstrādāt fotoniskās integrālās shēmas vidēja infrasarkanā starojuma lietojumprogrammām, piemēram, tām, kuru pamatā ir silīcija fotonikas platformas. Diemžēl nav viegli ieviest vidējas infrasarkanās gaismas avotu mikroshēmā, kā rezultātā ir veikti pētījumi par daudzām iespējamām metodēm. Viens piemērs ir gaismas avotu integrēšana citos pusvadītājos, un, lai gan tas rada tehniskas grūtības, ir arī piemēri, kas ietver flip-chip savienošanas tehnoloģiju. Vēl viena iespēja ir integrēt melnā ķermeņa izstarotājus (→ termiskais starojums) vai luminiscējošus materiālus, lai gan tas nerada telpiski koherentu starojumu.

Ir arī citas metodes, kuru pamatā ir nelineāra frekvences pārveidošana, izmantojot Kerra nelinearitāti četru viļņu sajaukšanai vai stimulētai Ramana izkliedei. Un, izmantojot mikrorezonatorus, var ģenerēt arī frekvenču ķemmes.

Turklāt

Tālāk ir minēti daži vidēji infrasarkanās gaismas avoti, kas tiek izmantoti retāk. Tā kā tie netiek plaši izmantoti, tie šeit netiks apspriesti pārāk detalizēti, piemēram, brīvo elektronu lāzeri un dubultfrekvences CO₂ lāzeri.

Pamatojoties uz iepriekš minēto, tālāk ir sniegta atsauce dažādu lāzeru tipu salīdzināšanai un izvēlei: