紫外激光器是一種產(chǎn)生紫外光束的激光器，主要分為氣體紫外激光器和固體紫外固體激光器。

　　工作介質(zhì)在泵浦源的作用下通過(guò)吸收外界的能量達(dá)到激發(fā)態(tài)，經(jīng)過(guò)粒子數(shù)反轉(zhuǎn)增益大于損耗，對(duì)光進(jìn)行放大，部分被放大的光反饋繼續(xù)激勵(lì)從而在諧振腔內(nèi)產(chǎn)生振蕩產(chǎn)生激光。

　　氣體介質(zhì)主要是利用脈沖或者電子束放電，通過(guò)電子之間的相互碰撞把氣體粒子由低能級(jí)激發(fā)到高能級(jí)產(chǎn)生受激躍遷從而得到紫外激光。

　　固體介質(zhì)是用非線性倍頻晶體的方式在經(jīng)過(guò)一次及以上的頻率轉(zhuǎn)換產(chǎn)生向外輻射的紫外激光。準(zhǔn)分子和全固態(tài)紫外激光器常用于激光加工和處理。紫外激光器的分類見(jiàn)下表。

　　紫外激光加工方面有很多優(yōu)點(diǎn)，也是目前科技信息發(fā)展中的首選技術(shù)。首先紫外激光器可以輸出超短波長(zhǎng)的激光，可以精準(zhǔn)處理超小細(xì)微的材料；其次紫外激光的“冷處理”不會(huì)整體破壞材料本身，只是對(duì)其表面就行處理；再者基本無(wú)熱損傷影響；一些材料對(duì)可見(jiàn)光和紅外激光不能有效吸收導(dǎo)致無(wú)法加工，紫外的優(yōu)勢(shì)是基本所有的材料對(duì)紫外光吸收較為廣泛。紫外激光器尤其是固體紫外激光器的結(jié)構(gòu)緊湊且體積小、簡(jiǎn)單好維護(hù)、易大量生產(chǎn)。紫外激光器在加工處理醫(yī)用生物材料、刑事案件取證、 集成電路板、半導(dǎo)體工業(yè)、微光元器件、外科手術(shù)、通信和雷達(dá)、激光加工割方面應(yīng)用十分廣泛。

　　改變生物材料表面特性

　　在某些治療中，許多醫(yī)用材料需要與人體組織相容，甚至是修復(fù)，如紫外激光治療眼內(nèi)疾病和兔角膜實(shí)驗(yàn)有時(shí)也需要改變生物蛋白質(zhì)特性和生物大分子結(jié)構(gòu)，調(diào)整準(zhǔn)分子紫外激光器比較好的脈沖參數(shù)，實(shí)驗(yàn)人員再分別用 100 nm、120 nm、200 nm 的激光對(duì)醫(yī)用生物材料表面照射后，從而改善材料表面物理化學(xué)結(jié)構(gòu)，并不改變材料整體化學(xué)結(jié)構(gòu)，通過(guò)培養(yǎng)生物細(xì)胞對(duì)比實(shí)驗(yàn)，使處理后的有機(jī)生物材料與人體組織相容性和親水性有顯著性提高，在醫(yī)用生物應(yīng)用方面有很大的幫助。

　　刑偵領(lǐng)域

　　在刑偵領(lǐng)域，當(dāng)發(fā)現(xiàn)指紋同DNA一樣具有獨(dú)一無(wú)二的特性以來(lái)，指印便可作為刑事案件犯罪嫌疑人的遺留在犯罪現(xiàn)場(chǎng)的重要生物證。

　　曾經(jīng)舊的方法會(huì)導(dǎo)致樣品損傷，難以對(duì)證物進(jìn)行收集和存儲(chǔ)。現(xiàn)在的 研究針對(duì)于非滲透性客體表面指紋，如膠帶、照片、玻璃等顯現(xiàn)具有突出效果。“紫外發(fā)光成像技術(shù)” 和“紫外激光反射成像技術(shù)”即波長(zhǎng)為 266 nm 的紫外激光照射潛在指印，分別透過(guò) 266 nm 和 340 nm 的 帶通濾光鏡，來(lái)觀察和記錄紫外激光對(duì)指印的檢測(cè)和采納收集。

　　實(shí)驗(yàn)中的 120 個(gè)實(shí)驗(yàn)樣本有百分之七十都可被成功檢測(cè)。紫外短波技術(shù)提高了潛在指印的成功率，而且方便快捷容易控制其光學(xué)特性，在法庭科學(xué)領(lǐng)域有廣大的應(yīng)用前景。現(xiàn)場(chǎng)唾液斑、脫落細(xì)胞、血跡、有毛囊的毛發(fā)等常見(jiàn)生物檢材探測(cè)都可用紫外檢測(cè)。

　　但是通過(guò)短波 266 nm 的紫外激光在固定距離通過(guò)不同時(shí)長(zhǎng)照射生物檢材再提取 DNA 進(jìn)行 分析，結(jié)果發(fā)現(xiàn)短波 266 nm 的紫外激光對(duì)指印、血跡、唾液斑、脫落細(xì)胞、有毛囊的毛發(fā) 5 種常見(jiàn)生物 物證的 DNA 檢驗(yàn)結(jié)果產(chǎn)生嚴(yán)重影響，但是針對(duì)毛發(fā)包括毛囊、體液唾液和血液斑痕等的生物 DAN 的檢測(cè)僅有少部分的影響。

　　短波紫外激光會(huì)對(duì)部分 DNA 生物檢材產(chǎn)生影響，所以在刑偵調(diào)查取證時(shí)要依據(jù)證據(jù)作用來(lái)慎重選擇提取方法。

　　紫外激光在集成電路板上的應(yīng)用

　　在工業(yè)領(lǐng)域中多種電路板的生產(chǎn)制作過(guò)程，從開(kāi)始的布線到生產(chǎn)成需要高級(jí)工藝的微小精密的嵌 入式芯片，集成電路板內(nèi)的柔性電路、聚合物和銅的層布式電路都需要鉆微孔和切割，也包括電路板 上材料的修復(fù)和檢測(cè)，常需要用到等微細(xì)加工和處理。電路板加工中激光微加工技術(shù)顯然成為比較好的選擇。

　　激光在加工過(guò)程中，工作機(jī)器不與被加工產(chǎn)品接觸，有效避免機(jī)械作用力，加工迅速，靈活性高，并且對(duì)工作場(chǎng)合無(wú)需特殊要求，通過(guò)對(duì)激光參數(shù)的精準(zhǔn)設(shè)置和研究設(shè)計(jì)，可以達(dá)到微米以下量級(jí)。

　　電路板上用的比較傳統(tǒng)的鉆孔方式是利用紫外激光器和 CO2激光器用于非金屬打標(biāo)（波長(zhǎng)為 10.6 μm 的 CO2激光 器用于非金屬材料打標(biāo)；波長(zhǎng) 1064 nm 或者 532 nm 一般用于金屬材料打標(biāo)）。

　　目前還是主要采用紫外激光加工技術(shù)，可以達(dá)到微米級(jí)的加工，精確度高，可以制作超細(xì)微零器件，可以應(yīng)用于小于 1 μm 光斑 的激光束的微孔加工。

　　但是 CO2 激光器主要打 75~150 mm 的孔，且小孔易錯(cuò)位，而紫外激光器可以打 25 mm 以下的孔，精度高且不會(huì)錯(cuò)位。

　　微光元器件的加工和制備

　　在科學(xué)技術(shù)和現(xiàn)代工業(yè)的快速發(fā)展的信息化時(shí)代，要達(dá)到在更小空間內(nèi)搭建更多的實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)并實(shí)現(xiàn)更多的功能，就要加快信息技術(shù)的發(fā)展更重要的是要制作加工出更小型化、微型化并且僅對(duì)材料表面化學(xué)鍵進(jìn)行處理的功能齊全的器件。

　　在軍事雷達(dá)通訊、醫(yī)學(xué)治療、航空航天和生物化學(xué)等領(lǐng)域具有重要的應(yīng)用和研究?jī)r(jià)值。可以在納米尺度的微光學(xué)元件上進(jìn)行更加深入的切割和優(yōu)化并研究和開(kāi)發(fā)應(yīng)用，轉(zhuǎn)變傳統(tǒng)的光學(xué)元器件功能和特性。

　　微光學(xué)元件具有容易批量生產(chǎn)和易于實(shí)現(xiàn)陣列化還有簡(jiǎn)小輕便靈活 等優(yōu)點(diǎn)，但是它的主要材料是石英玻璃。

　　石英玻璃在應(yīng)用和處理過(guò)程中很容易產(chǎn)生裂紋和凹坑，是一種硬脆性材料，這就使其光學(xué)性能大大減弱。

　　因此，紫外激光的直寫(xiě)“冷”加工技術(shù)提高了微光學(xué)器件的效率，迅速完成高精度微細(xì)結(jié)構(gòu)的微光元器件加工且不傷材料，可以靈活完成大小批量的不同需求的加工。

　　國(guó)外科研機(jī)構(gòu)對(duì)紫外紫外加工硅片的研究比較早，國(guó)內(nèi)起步較晚隨后才對(duì)硅片切割技術(shù)及切面進(jìn)行研究。

　　紫外激光在半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)中的應(yīng)用

　　近幾年來(lái)，紫外激光對(duì)半導(dǎo)體材料的微加工受到了越來(lái)越多的關(guān)注。成千上萬(wàn)的密集電路元件在集成電路中非常常見(jiàn)，所以就需要一些高精密的處理和加工方法，還有一些高精儀器和器件的硅和藍(lán)寶石等半導(dǎo)體材料等半導(dǎo)體薄膜的精密微加工靠紫外激光且研究薄膜的光譜特性，同時(shí)紫外激光還可以 加大硅材料對(duì)光能的利用率，也可以使得硅表面的微結(jié)構(gòu)發(fā)生改變，有利于太陽(yáng)能電池板的研發(fā)，如二維微光柵等。

　　通過(guò)這幾十年的發(fā)展和研究，紫外激光器的技術(shù)和應(yīng)用越來(lái)越廣泛和成熟，它有特點(diǎn)的精細(xì)的“冷” 加工技術(shù)在不改變物體物理性質(zhì)的同時(shí)對(duì)表面進(jìn)行微加工和處理，廣泛應(yīng)用于通訊、光學(xué)、軍事、刑偵、 醫(yī)療等各個(gè)行業(yè)和領(lǐng)域。

　　隨著越來(lái)越多的新型的倍頻晶體和增益介質(zhì)的出現(xiàn)，越短波長(zhǎng)功率越高的紫外激光器將在未來(lái)應(yīng)用于更多的行業(yè)，促進(jìn)各行各業(yè)的發(fā)展，紫外激光在加工領(lǐng)域更加智能、高效精準(zhǔn)、高重復(fù)率、高穩(wěn)定性是未來(lái)發(fā)展的趨勢(shì)。