Laserin periaatteet ja tyypit

Periaatteet ja tyypitlaser
Mikä on laser?
LASER (valon vahvistus stimuloidulla säteilyemissiolla); Saadaksesi paremman käsityksen, katso alla olevaa kuvaa:

Korkeammalla energiatasolla oleva atomi siirtyy spontaanisti alemmalle energiatasolle ja lähettää fotonin, jota kutsutaan spontaaniksi säteilyksi.
Suosittu voidaan ymmärtää seuraavasti: pallo maassa on sen sopivin asento, kun pallo työnnetään ilmaan ulkoisella voimalla (kutsutaan pumppaamiseksi), sillä hetkellä, kun ulkoinen voima katoaa, pallo putoaa korkealta ja irtoaa. tietyn määrän energiaa. Jos pallo on tietty atomi, niin tämä atomi lähettää tietyn aallonpituuden fotonin siirtymän aikana.

Lasereiden luokittelu
Ihmiset ovat oppineet lasergeneroinnin periaatteen, alkaneet kehittää erilaisia ​​lasermuotoja, jos ne voidaan luokitella lasertyömateriaalin mukaan kaasulaseriin, kiinteään laseriin, puolijohdelaseriin jne.
1, kaasulaserluokitus: atomi, molekyyli, ioni;
Kaasulaserin työaineena on kaasu tai metallihöyry, jolle on ominaista laaja laserulostulon aallonpituusalue. Yleisin on CO2-laser, jossa CO2:ta käytetään työaineena 10,6 um infrapunalaserin tuottamiseksi sähköpurkauksen virityksellä.
Koska kaasulaserin työaine on kaasua, laserin yleinen rakenne on liian suuri ja kaasulaserin lähtöaallonpituus on liian pitkä, materiaalin käsittelyteho ei ole hyvä. Siksi kaasulaserit poistettiin pian markkinoilta, ja niitä käytettiin vain tietyillä erityisalueilla, kuten tiettyjen muoviosien lasermerkinnässä.
2, kiinteä laserluokitus: rubiini, Nd:YAG jne.;
Kiinteän olomuodon laserin työmateriaali on rubiini, neodyymilasi, yttrium-alumiinigranaatti (YAG) jne., joka on pieni määrä ioneja, jotka on tasaisesti sisällytetty materiaalin kiteen tai lasiin matriisina, joita kutsutaan aktiivisiksi ioneiksi.
Solid-state laser koostuu työaineesta, pumppausjärjestelmästä, resonaattorista sekä jäähdytys- ja suodatusjärjestelmästä. Alla olevan kuvan keskellä oleva musta neliö on laserkide, joka näyttää vaalealta läpinäkyvältä lasilta ja koostuu läpinäkyvästä kiteestä, joka on seostettu harvinaisilla maametalleilla. Harvinaisen maametalliatomin erityinen rakenne muodostaa hiukkaspopulaation inversion, kun se valaisee valonlähteen (ymmärrä vain, että monet maassa olevat pallot työnnetään ilmaan) ja lähettää sitten fotoneja, kun hiukkaset muuttuvat ja kun fotonien määrä riittää, laserin muodostuminen. Jotta säteilevän laserin ulostulo yhteen suuntaan voidaan varmistaa, on olemassa täyspeilejä (vasen linssi) ja puoliheijastavia lähtöpeilejä (oikea linssi). Kun laserlähtö ja sitten tietyn optisen suunnittelun kautta laserenergian muodostuminen.

3, puolijohdelaser
Puolijohdelasereiden osalta se voidaan ymmärtää yksinkertaisesti valodiodina, diodissa on PN-liitos ja kun tietty virta lisätään, puolijohteessa muodostuu elektroninen siirtymä vapauttamaan fotoneja, jolloin tuloksena on laser. Kun puolijohteen vapauttama laserenergia on pieni, pienitehoista puolijohdelaitetta voidaan käyttää pumppulähteenä (virityslähteenä).kuitu laser, joten kuitulaser muodostuu. Jos puolijohdelaserin tehoa lisätään edelleen siihen pisteeseen, että se voidaan lähettää suoraan prosessimateriaaleihin, siitä tulee suora puolijohdelaser. Tällä hetkellä markkinoilla olevat suorat puolijohdelaserit ovat saavuttaneet 10 000 watin tason.

Edellä mainittujen useiden lasereiden lisäksi ihmiset ovat keksineet myös nestelasereita, jotka tunnetaan myös polttoainelasereina. Nestemäiset laserit ovat tilavuudeltaan ja käyttöaineeltaan monimutkaisempia kuin kiinteät aineet, ja niitä käytetään harvoin.