精密检测与医疗领域迎来新突破——1940nm波长精准匹配水分吸收峰值

在激光技术飞速发展的今天，一款能够精准匹配水分吸收峰值的连续激光二极管——PLD1940-100mW-M，正以其卓越的性能和广泛的应用前景，成为工业、生物医学和科研领域的焦点。

本文将深入解析这款产品的核心特点、性能优势、应用场景，并结合国内外行业动态与市场需求，带您全面了解这一尖端技术。

【配图：PLD1940产品外观图】

产品概述：什么是PLD1940-100mW-M？

PLD1940-100mW-M是一款1940nm大功率连续激光二极管，采用密封式TO9封装，芯片基于InP材料制造。其典型输出功率为100mW，支持连续与脉冲双模式操作，具备单横模结构和高调制带宽，是精密传感与成像应用的理想光源。

产品核心特点与性能优势

突出特点

高精度波长

典型发射波长1940nm（范围1920–1960nm），位于近红外波段，适用于多种敏感检测场景。

双模式操作

支持连续与脉冲模式，灵活适配不同应用需求。

单横模结构

光束质量高，适合需要高准直性的光学系统。

高调制带宽

响应速度快，适用于高速传感与通信。

内置隔离设计

提升器件稳定性与使用寿命。

关键性能参数

参数典型值单位输出功率100mW工作电流500mA工作电压1.35V斜率效率0.21W/A总转换效率16%慢轴发散角25°快轴发散角60°

性能优势总结：

• 高效率、低功耗：总转换效率达16%，节能环保。
• 高可靠性：宽温度范围（-10℃至50℃）下稳定工作。
• 易于集成：TO9封装，结构紧凑，适合模块化设计。

【配图：性能曲线图】

为何1940nm波长如此重要？

1940nm激光二极管的核心价值在于其精准位于水分吸收峰这一独特物理特性上。要理解这一优势，我们需要从水分子的光学特性说起。

水分子在近红外区域有多个特征吸收峰，其中1940nm正处于一个强吸收带。这意味着当1940nm激光照射到含有水分的物质时，激光能量会被高效吸收并转化为热能，而几乎不被散射或透射。

不同波长激光的水分吸收效率对比

980nm激光

低吸收

水分吸收效率较低

1470nm激光

中吸收

中等水分吸收效率

1940nm激光

高吸收

高效水分吸收

2940nm激光

极高吸收

但设备复杂成本高

水分吸收特性的科学基础

从光谱学角度看，水分子的O-H键在1940nm附近有着显著的吸收特性。与常见的1064nm或1550nm激光相比，1940nm激光被水吸收的效率要高出数十倍。这一特性使其在多个领域展现出独特优势：

生物组织精准处理的优势

在医疗应用中，1940nm激光实现了"水介导"的精准组织相互作用：

• 精确的消融深度控制：穿透深度限制在200-400微米范围内
• 最小的热损伤区域：热损伤区域小于100微米，有利于术后愈合
• 均匀的能量分布：在含水分均匀的组织中实现一致的治疗效果

材料特性分析的独特价值

在工业检测和材料分析中，1940nm波长提供了无可替代的分析能力：

• 水分含量精确测定：直接测量材料中的水分含量，灵敏度高
• 聚合物分析：用于塑料和聚合物的鉴别和质量控制
• 药品检测：药片水分含量和非破坏性成分分析

安全性能的显著提升

1940nm激光在安全性方面具有独特优势：

• 眼球安全特性：被眼角膜和房水强烈吸收，无法到达视网膜
• 组织相互作用可控：有限的穿透深度减少意外深层组织损伤
• 符合I类激光产品标准：在合理功率设置下设计成相对安全的医疗设备

技术比较优势

1940nm激光

最佳平衡

在水分吸收效率、安全性和成本之间达到最佳平衡

与短波激光比较

吸收效率更高

比980nm、1470nm激光水分吸收效率显著提高

与长波激光比较

成本效益更佳

比2940nm铒激光设备更简单，成本更低

应用场景解析

PLD1940-100mW-M在多个高科技领域中展现出强大潜力：

医疗美容领域的突破

在皮肤科和美容医学中，1940nm激光实现了"微米级"的精准治疗：

• Fractional治疗：创建微小的治疗区，刺激胶原蛋白再生而不损伤周围组织
• 痤疮疤痕修复：精确汽化表皮和真皮表层，促进皮肤重塑
• 色素性病变治疗：针对表皮层色素，提供精准而有效的治疗方案

工业检测的创新应用

在质量控制过程中，1940nm激光提供了非接触式检测方案：

• 薄膜厚度测量：通过吸收特性分析薄膜厚度和均匀性
• 复合材料分析：识别材料中的水分分布和含量变化
• 食品质量监控：实时监测食品中的水分活度和分布

【配图：1940nm激光在医疗和工业中的应用示意图】

行业动态与市场需求

国内外技术发展

国内进展：中国科学院在2022年已成功研制出激射波长覆盖1.9-2.2 μm的中红外锑化物大功率激光器，其中单管功率可达1.62 W，最大插头效率超过27.5%。这表明国内在相关波长激光器技术方面已有扎实积累。

市场需求与订单趋势

随着智能制造、精准医疗和自动驾驶等行业的兴起，对高功率、高稳定性、小型化激光源的需求持续增长。

根据市场研究分析，2024年中国脉冲激光二极管市场规模已达亿元人民币级别，预计到2030年，全球市场年复合增长率将保持稳定增长。

其中1940nm波段因其在水分检测、医疗美容、环境监测中的独特优势，市场订单量显著上升。脉冲激光二极管在激光雷达和测距领域的应用正成为主要的市场增长点。

1940nm激光二极管的核心优势在于其处于水分吸收峰附近。这意味着该波长的激光与水分相互作用极强，特别适用于生物组织精准处理、材料特性分析和安全性能提升。

未来展望

随着5G通信、自动驾驶和精准医疗的快速发展，对高性能激光二极管的需求将持续增长。PLD1940-100mW-M凭借其稳定的性能、精确的波长控制和多样化的应用场景，将在这些领域发挥越来越重要的作用。

中国企业正在激光二极管领域加紧布局，国内市场对1550 nm、850 nm、905 nm等不同类型的脉冲激光二极管需求旺盛，表明产业链正不断完善成熟。