各个波段的光源分别是用什么做的？ 第1页

这个问题实在太大了，只能随便写写了挂一漏万。

大型光源

同步辐射光源synchrotron radiation

根据相对论，接近光速带电粒子在电磁场的作用下沿弯转轨道行进时会发出的电磁辐射，即为同步辐射。同步辐射是具有从远红外到X射线范围内的连续光谱、高强度、高度准直、高度极化、特性可精确控制等优异性能的脉冲光源。

同步辐射，一个大环可以覆盖几乎所有波段。目前国内主要有上海和合肥两个光源。各地准备建的绯闻很多，就不展开谈了。

自由电子激光FEL

自由电子激光的物理原理是利用通过周期性摆动磁场的高速电子束和光辐射场之间的相互作用，使电子的动能传递给光辐射而使其辐射强度增大。

自由电子激光在从红外到X射线范围内也都可以产生，但和同步辐射不同，它没法一个大型光源覆盖全波段，需要针对特定的波段建设。目前的建设热点在短波段。国内大连光源聚焦深紫外，上海在新建软X射线和硬X射线波段。其他各地准备建的绯闻，也不展开谈了。

实验室激光器

工作介质与激光波长

激光是原子受激辐射产生的光。原子中的电子吸收能量后从低能级跃迁到高能级，再从高能级回落到低能级的时候，所释放的能量以光子的形式放出。因此，激光的波长由激光器的增益介质的能级结构直接决定。

目前，使用实验室激光器，已经能产生从紫外到红外波段的激光（但未必全覆盖，毕竟实验室激光不是连续可调的），X射线波段也处于研究中。可用的增益介质实在太多，我懒得自己总结，就从网上找了几张表格供参考^[1]。

非线性晶体

非线性光学晶体是对于激光强电场显示二次以上非线性光学效应的晶体。通过非线性晶体能实现对激光的倍频，进一步拓展激光的应用范围。

我多年前念博士时，用BBO把YAG的1064 nm搞成355 nm和266 nm是每日常规操作。现在想起来倒有些恍若隔世了。

我国的非线性光学晶体技术处于世界顶尖水平。

实验室非激光光源

实验室X射线源

实验室的X射线（包括医院CT），主要由阴极灯丝发射电子，轰击阳极金属靶材产生。X射线的能量（波长）由金属靶材直接决定的。常用的靶材有Al和Mg，更硬一些（能量更高）的有Ag, Cr等，我个人知道的相当硬的是流动金属Ga，可以达到9.25 keV。

紫外-可见光源

相比X射线，可用的紫外光源就很多了。

我自己做能谱，对真空紫外光源比较熟悉。真空紫外光源一般利用气体放电产生，稀有气体是常见的工作其他。H2-D2的谱线较为特殊，常用于光谱学研究。

高压汞灯也会用于实验室能谱研究。使用高压汞灯照射荧光物质，产生白光，也是常见的照明方式。

能覆盖紫外可见范围的光源就更多了。像氙灯、卤素光源等，在光谱仪中会有应用。LED灯泡也可以产生特定波长的光。

红外光源

某种意义上讲，任何有温度的东西，都是红外光源。

另外同样可以通过气体放电产生红外光。氙灯是有代表性的红外光源（氙灯的输出波段就很宽）。

参考

1. ^三张表看懂各类激光器的特点及应用 https://laser.ofweek.com/2018-07/ART-11000-2400-30251133.html