激光切割加工中波长对切割材料的影响激光的波长是一项基本特征，由增益介质及其内部结构决定。常见的激光源之一是激光二极管，其波长由其设计和组成材料决定。激光二极管由电流驱动，直接将电能转换为光。对于指定的应用，并非所有波长都能采用所需的参数（例如功能或能量）从激光器中生成。当需要其他激光波长时，通常会使用某种波长转换。在本文中，我们将介绍转换激光的波长会对特定应用有利的情况，并且概述用于实现此类波长转换的流程。 可调谐激光器 我们先讨论调谐激光器。调谐范围首先受到增益介质带宽的限制。实现调谐的方法是控制激光腔内的损失，使产生激光的特定波长的损失降到最低限度。 调谐机制可以像控制激光的温度那样简单，也可以复杂到使用微机电促动器来更改激光腔的长度。可调谐激光二极管能够实现到 40 nm 调谐范围。 固态激光器 另一方面，许多固态激光器的增益光谱较窄，因此不可调谐，值得注意的例外是钛宝石激光器，得益于较宽的增益带宽，它能够在 650－1100 nm 范围内调谐。 线性波长 当激光用于将增益介质（通常为水晶）泵浦到更高的能态时，就会发生线性波长转换。受激电子通过发出更长波长辐射来衰减到更低的能态。在激光腔内部放置增益介质，即可构成激光器。一个众所周知的例子是 Nd：YAG 激光器，通常使用激光二极管在 808 nm 进行泵浦， 发出 1064 nm 辐射。 非线性波长
接下来，我们要考虑非线性波长转换。在光电领域，当极化密度 P 等物理量对激光器的电场 E 作出非线性响应时，我们就称该系统为非线性。当介电材料受到电场 E 的影响时，其分子会获得电偶极矩，我们称该介质被极化。极化密度 P 表示这些电偶极矩的密度，可以使用以下方程来描述：
P ＝ e0（c（1）E ＋ c（2）E2 ＋ c（3）E3 ＋ …）
其中，e0 是常数，c（n） 称为介质的 n 阶极化率，表示介电材料响应外加电场 E 的极化度。这个方程表明，如果电场 E 激发介质，则产生与 E2 成比例的极化，其强度与 c（2） 项相关。如果 E 以 ω 频率振荡，则 P 具有以 2 ω 的频率振荡的分量。简而言之，为了得到响应频率为 ω 的激发，我们使电偶以 2 ω 的频率振荡和辐射。因此，事实上，介质将频率为 ω 的辐射转换成频率为 2ω 的辐射。
这称为二次谐波产生 （SHG）。二次谐波产生的一个众所周知的例子是 532 nm 绿光激光器，它使用非线性水晶，通过 SHG 将 1064 nm 转换为 532 nm。Spectra