Načela in vrstelaser
Kaj je laser?
LASER (ojačitev svetlobe s stimulirano emisijo sevanja);Za boljšo predstavo si oglejte spodnjo sliko:
Atom na višji energijski ravni spontano preide na nižjo energijsko raven in odda foton, ta proces imenujemo spontano sevanje.
Priljubljeno lahko razumemo kot: žoga na tleh je njen najprimernejši položaj, ko žogo potisne v zrak z zunanjo silo (imenovano črpanje), v trenutku, ko zunanja sila izgine, žoga pade z velike višine in se sprosti določeno količino energije.Če je krogla določen atom, potem ta atom med prehodom oddaja foton določene valovne dolžine.
Razvrstitev laserjev
Ljudje so obvladali načelo laserske generacije, začeli razvijati različne oblike laserja, če jih glede na laserski delovni material razvrstimo, lahko razdelimo na plinski laser, trdni laser, polprevodniški laser itd.
1, klasifikacija plinskega laserja: atom, molekula, ion;
Delovna snov plinskega laserja je plin ali kovinska para, za katero je značilen širok razpon valovne dolžine laserskega izhoda.Najpogostejši je CO2 laser, pri katerem se CO2 uporablja kot delovna snov za ustvarjanje infrardečega laserja 10,6 um z vzbujanjem električne razelektritve.
Ker je delovna snov plinskega laserja plin, je celotna struktura laserja prevelika in je izhodna valovna dolžina plinskega laserja predolga, zmogljivost obdelave materiala ni dobra.Zato so bili plinski laserji kmalu izločeni s trga in so se uporabljali le na določenih specifičnih področjih, kot je lasersko označevanje določenih plastičnih delov.
2, trdni laserklasifikacija: rubin, Nd:YAG itd.;
Delovni material polprevodniškega laserja je rubin, neodimovo steklo, itrijev aluminijev granat (YAG) itd., ki je majhna količina ionov, enakomerno vključenih v kristal ali steklo materiala kot matriko, imenovanih aktivni ioni.
Polprevodniški laser je sestavljen iz delovne snovi, črpalnega sistema, resonatorja ter sistema za hlajenje in filtriranje. Črn kvadrat na sredini spodnje slike je laserski kristal, ki je videti kot svetlo prozorno steklo in sestoji iz prozornega kristala, dopiranega z redkimi zemeljskimi kovinami.Posebna struktura atoma redke zemeljske kovine je tista, ki tvori inverzijo populacije delcev, ko je osvetljena s svetlobnim virom (preprosto razumite, da je veliko kroglic na tleh potisnjenih v zrak) in nato oddaja fotone, ko delci prehajajo in ko zadostno število fotonov, nastanek laserja. Da bi zagotovili, da oddani laser izhaja v eno smer, obstajajo polna zrcala (leva leča) in polodbojna izhodna zrcala (desna leča).Ko laserski izhod in nato skozi določeno optično zasnovo nastane laserska energija.
3, polprevodniški laser
Ko gre za polprevodniške laserje, ga lahko preprosto razumemo kot fotodiodo, v diodi je PN spoj, in ko se doda določen tok, se v polprevodniku oblikuje elektronski prehod, ki sprosti fotone, kar povzroči laser.Ko je laserska energija, ki jo sprosti polprevodnik, majhna, se lahko polprevodniška naprava majhne moči uporabi kot vir črpalke (vir vzbujanja)fiber laser, tako nastane vlaknasti laser.Če se moč polprevodniškega laserja dodatno poveča do te mere, da se lahko neposredno izhodi za obdelavo materialov, postane neposredni polprevodniški laser.Trenutno so direktni polprevodniški laserji na trgu dosegli raven 10.000 vatov.
Poleg zgoraj navedenih več laserjev so ljudje izumili tudi tekoče laserje, znane tudi kot laserji za gorivo.Tekočinski laserji so prostorninsko in delovno bolj kompleksni kot trdni in se redko uporabljajo.
Čas objave: 15. aprila 2024