Principis i tipus delàser
Què és el làser?
LÀSER (amplificació de la llum per emissió estimulada de radiació); per fer-vos una millor idea, mireu la imatge següent:
Un àtom a un nivell d'energia més alt passa espontàniament a un nivell d'energia més baix i emet un fotó, un procés anomenat radiació espontània.
Popularment es pot entendre com: una pilota a terra és la seva posició més adequada, quan la pilota és empesa a l'aire per una força externa (anomenada bombament), en el moment en què la força externa desapareix, la pilota cau des d'una gran altitud i allibera una certa quantitat d'energia. Si la pilota és un àtom específic, aleshores aquest àtom emet un fotó d'una longitud d'ona específica durant la transició.
Classificació dels làsers
La gent ha dominat el principi de la generació làser i ha començat a desenvolupar diferents formes de làser. Segons el material de treball del làser, es poden classificar en làser de gas, làser sòlid, làser semiconductor, etc.
1, classificació del làser de gas: àtom, molècula, ió;
La substància de treball del làser de gas és gas o vapor metàl·lic, que es caracteritza per un ampli rang de longituds d'ona de sortida làser. El més comú és un làser de CO2, en què el CO2 s'utilitza com a substància de treball per generar un làser infraroig de 10,6 µm mitjançant l'excitació de la descàrrega elèctrica.
Com que la substància de treball del làser de gas és el gas, l'estructura general del làser és massa gran i la longitud d'ona de sortida del làser de gas és massa llarga, el rendiment del processament del material no és bo. Per tant, els làsers de gas es van eliminar aviat del mercat i només es van utilitzar en determinades àrees específiques, com ara el marcatge làser de certes peces de plàstic.
2, làser sòlidclassificació: robí, Nd:YAG, etc.;
El material de treball del làser d'estat sòlid és robí, vidre de neodimi, granat d'itri i alumini (YAG), etc., que és una petita quantitat d'ions incorporats uniformement al cristall o vidre del material com a matriu, anomenats ions actius.
El làser d'estat sòlid està compost d'una substància de treball, un sistema de bombament, un ressonador i un sistema de refrigeració i filtratge. El quadrat negre al mig de la imatge següent és un cristall làser, que sembla un vidre transparent de color clar i consisteix en un cristall transparent dopat amb metalls de terres rares. És l'estructura especial de l'àtom de metall de terres rares que forma una inversió de la població de partícules quan és il·luminat per una font de llum (simplement entenem que moltes boles a terra són empeses a l'aire), i després emet fotons quan les partícules fan la transició, i quan el nombre de fotons és suficient, es forma el làser. Per tal de garantir que el làser emès surti en una direcció, hi ha miralls complets (la lent esquerra) i miralls de sortida semireflectants (la lent dreta). Quan el làser surt i després a través d'un cert disseny òptic, es forma energia làser.
3, làser semiconductor
Quan es tracta de làsers semiconductors, es poden entendre simplement com un fotodíode, hi ha una unió PN al díode i, quan s'afegeix un cert corrent, es forma la transició electrònica al semiconductor per alliberar fotons, donant lloc a un làser. Quan l'energia làser alliberada pel semiconductor és petita, el dispositiu semiconductor de baixa potència es pot utilitzar com a font de bombament (font d'excitació) dellàser de fibra, així es forma el làser de fibra. Si la potència del làser semiconductor augmenta encara més fins al punt que es pugui emetre directament per processar materials, es converteix en un làser semiconductor directe. Actualment, els làsers semiconductors directes del mercat han arribat al nivell de 10.000 watts.
A més dels làsers esmentats anteriorment, també s'han inventat làsers líquids, també coneguts com a làsers de combustible. Els làsers líquids són més complexos en volum i substància de treball que els sòlids i s'utilitzen rarament.
Data de publicació: 15 d'abril de 2024