Princípy a typylaser
Čo je laser?
LASER (Zosilnenie svetla stimulovanou emisiou žiarenia); Pre lepšiu predstavu si pozrite obrázok nižšie:
Atóm na vyššej energetickej hladine spontánne prechádza na nižšiu energetickú hladinu a vyžaruje fotón, čo je proces nazývaný spontánne žiarenie.
Populárne sa dá chápať ako: lopta na zemi je jej najvhodnejšia poloha, keď je lopta tlačená do vzduchu vonkajšou silou (nazývanou pumpovanie), v momente, keď vonkajšia sila zmizne, lopta padá z veľkej výšky a uvoľňuje určité množstvo energie. Ak je lopta špecifický atóm, potom tento atóm počas prechodu vyžaruje fotón so špecifickou vlnovou dĺžkou.
Klasifikácia laserov
Ľudia zvládli princíp generovania laseru a začali vyvíjať rôzne formy laserov. Ak ich klasifikujeme podľa pracovného materiálu, môžeme ich rozdeliť na plynové lasery, lasery na tuhé látky, polovodičové lasery atď.
1, klasifikácia plynového laseru: atóm, molekula, ión;
Pracovnou látkou plynového laseru je plyn alebo kovová para, ktorá sa vyznačuje širokým rozsahom vlnových dĺžok laserového výstupu. Najbežnejší je CO2 laser, v ktorom sa CO2 používa ako pracovná látka na generovanie infračerveného laseru s vlnovou dĺžkou 10,6 μm budením elektrického výboja.
Pretože pracovnou látkou plynového laseru je plyn, celková štruktúra laseru je príliš veľká a výstupná vlnová dĺžka plynového laseru je príliš dlhá, výkon spracovania materiálu nie je dobrý. Preto boli plynové lasery čoskoro vyradené z trhu a používali sa iba v určitých špecifických oblastiach, ako je napríklad laserové značenie určitých plastových dielov.
2, tuhý laserklasifikácia: rubín, Nd:YAG atď.;
Pracovným materiálom tuhého laseru je rubín, neodýmové sklo, ytriovo-hlinitý granát (YAG) atď., čo je malé množstvo iónov rovnomerne zabudovaných do kryštálu alebo skla materiálu ako matrice, nazývaných aktívne ióny.
Pevnolátkový laser sa skladá z pracovnej látky, čerpacieho systému, rezonátora a chladiaceho a filtračného systému. Čierny štvorec v strede obrázka nižšie je laserový kryštál, ktorý vyzerá ako svetlé priehľadné sklo a pozostáva z priehľadného kryštálu dopovaného kovmi vzácnych zemín. Je to špeciálna štruktúra atómu kovu vzácnych zemín, ktorá pri osvetlení svetelným zdrojom vytvára inverziu populácie častíc (jednoducho si uvedomte, že veľa gúľ na zemi je vytlačených do vzduchu) a potom emituje fotóny, keď častice prechádzajú, a keď je počet fotónov dostatočný, tvorí sa laser. Aby sa zabezpečilo, že emitovaný laser je vyžarovaný jedným smerom, existujú plné zrkadlá (ľavá šošovka) a poloreflexné výstupné zrkadlá (pravá šošovka). Keď laserový výstup prechádza určitou optickou konštrukciou, tvorí sa laserová energia.
3, polovodičový laser
Pokiaľ ide o polovodičové lasery, možno ich jednoducho chápať ako fotodiódu, v ktorej je PN prechod a keď sa pridá určitý prúd, v polovodiči sa vytvorí elektronický prechod, ktorý uvoľní fotóny, čo vedie k laseru. Keď je laserová energia uvoľnená polovodičom malá, nízkovýkonné polovodičové zariadenie sa môže použiť ako zdroj čerpania (zdroj excitácie)...vláknový laser, čím sa vytvorí vláknový laser. Ak sa výkon polovodičového laseru ďalej zvýši do bodu, kedy ho možno priamo vyžarovať do spracovávaných materiálov, stane sa priamym polovodičovým laserom. V súčasnosti dosiahli priame polovodičové lasery na trhu výkon 10 000 wattov.
Okrem vyššie uvedených laserov ľudia vynašli aj kvapalinové lasery, známe aj ako palivové lasery. Kvapalné lasery sú zložitejšie, čo sa týka objemu a pracovnej látky, ako pevné látky a používajú sa zriedkavo.
Čas uverejnenia: 15. apríla 2024