Принципы и типылазер
Что такое лазер?
ЛАЗЕР (усиление света путем вынужденного излучения); Чтобы получить лучшее представление, взгляните на изображение ниже:
Атом на более высоком энергетическом уровне спонтанно переходит на более низкий энергетический уровень и испускает фотон. Этот процесс называется спонтанным излучением.
Популярно можно понимать так: мяч на земле — это его наиболее подходящее положение, когда мяч выталкивается в воздух внешней силой (называется накачкой), в тот момент, когда внешняя сила исчезает, мяч падает с большой высоты и высвобождает определенное количество энергии. Если мяч — это определенный атом, то этот атом испускает фотон определенной длины волны во время перехода.
Классификация лазеров
Люди освоили принцип лазерной генерации, начали разрабатывать различные виды лазеров, если классифицировать лазеры по рабочему материалу, то их можно разделить на газовые лазеры, твердотельные лазеры, полупроводниковые лазеры и т. д.
1, классификация газового лазера: атом, молекула, ион;
Рабочим веществом газового лазера является газ или пары металла, что характеризуется широким диапазоном длин волн лазерной выходной мощности. Наиболее распространенным является CO2-лазер, в котором CO2 используется в качестве рабочего вещества для генерации инфракрасного лазера 10,6 мкм путем возбуждения электрического разряда.
Поскольку рабочим веществом газового лазера является газ, общая структура лазера слишком велика, а выходная длина волны газового лазера слишком велика, производительность обработки материалов неудовлетворительна. Поэтому газовые лазеры вскоре были выведены с рынка и использовались только в определенных специфических областях, таких как лазерная маркировка определенных пластиковых деталей.
2, твердотельный лазерклассификация: рубин, Nd:YAG и т.д.;
Рабочим материалом твердотельного лазера является рубин, неодимовое стекло, иттрий-алюминиевый гранат (YAG) и т. д., представляющий собой небольшое количество ионов, равномерно внедренных в кристалл или стекло материала в качестве матрицы, называемых активными ионами.
Твердотельный лазер состоит из рабочего вещества, системы накачки, резонатора и системы охлаждения и фильтрации. Черный квадрат в середине изображения ниже - это лазерный кристалл, который выглядит как светлое прозрачное стекло и состоит из прозрачного кристалла, легированного редкоземельными металлами. Это особая структура атома редкоземельного металла, которая образует инверсию заселенности частиц при освещении источником света (просто поймите, что множество шаров на земле выталкиваются в воздух), а затем испускает фотоны при переходе частиц, и когда количество фотонов достаточно, происходит образование лазера. Для того чтобы гарантировать, что излучаемый лазер выводится в одном направлении, имеются полные зеркала (левая линза) и полуотражающие выходные зеркала (правая линза). Когда лазер выходит, а затем через определенную оптическую конструкцию, происходит образование лазерной энергии.
3, полупроводниковый лазер
Когда речь идет о полупроводниковых лазерах, его можно просто понимать как фотодиод, в диоде есть PN-переход, и при добавлении определенного тока в полупроводнике формируется электронный переход для высвобождения фотонов, в результате чего получается лазер. Когда энергия лазера, выделяемая полупроводником, мала, маломощный полупроводниковый прибор может быть использован в качестве источника накачки (источника возбуждения)волоконный лазер, так формируется волоконный лазер. Если мощность полупроводникового лазера еще больше увеличивается до такой степени, что ее можно напрямую выводить для обработки материалов, он становится прямым полупроводниковым лазером. В настоящее время прямые полупроводниковые лазеры на рынке достигли уровня в 10 000 Вт.
В дополнение к нескольким вышеперечисленным лазерам, люди также изобрели жидкостные лазеры, также известные как топливные лазеры. Жидкостные лазеры более сложны по объему и рабочему веществу, чем твердые, и используются редко.
Время публикации: 15 апреля 2024 г.