Lāzera darbības principi un veidi

Principi un veidilāzers
Kas ir lāzers?
LĀZERS (gaismas pastiprināšana ar stimulētu starojuma emisiju); Lai iegūtu labāku priekšstatu, apskatiet tālāk redzamo attēlu:

Atoms augstākā enerģijas līmenī spontāni pāriet uz zemāku enerģijas līmeni un izstaro fotonu, procesu, ko sauc par spontānu starojumu.
Populāru var saprast šādi: bumba uz zemes ir tās piemērotākā pozīcija, kad bumba tiek stumta gaisā ar ārēju spēku (ko sauc par sūknēšanu), brīdī, kad ārējais spēks pazūd, bumba nokrīt no liela augstuma un atlaižas. noteiktu enerģijas daudzumu. Ja bumba ir konkrēts atoms, tad šis atoms pārejas laikā izstaro fotonu ar noteiktu viļņa garumu.

Lāzeru klasifikācija
Cilvēki ir apguvuši lāzera ģenerēšanas principu, sāka izstrādāt dažādas lāzeru formas, ja pēc lāzera darba materiāla klasificēt, var iedalīt gāzes lāzerā, cietā lāzerā, pusvadītāju lāzerā utt.
1, gāzes lāzera klasifikācija: atoms, molekula, jons;
Gāzes lāzera darba viela ir gāze vai metāla tvaiki, kam raksturīgs plašs lāzera izejas viļņu garuma diapazons. Visizplatītākais ir CO2 lāzers, kurā CO2 izmanto kā darba vielu 10,6 um infrasarkanā lāzera radīšanai, ierosinot elektrisko izlādi.
Tā kā gāzes lāzera darba viela ir gāze, lāzera kopējā struktūra ir pārāk liela un gāzes lāzera izejas viļņa garums ir pārāk garš, materiālu apstrādes veiktspēja nav laba. Tāpēc gāzes lāzeri drīz tika izņemti no tirgus un tika izmantoti tikai noteiktās specifiskās jomās, piemēram, noteiktu plastmasas detaļu lāzera marķēšanai.
2, cietais lāzersklasifikācija: rubīns, Nd:YAG utt.;
Cietvielu lāzera darba materiāls ir rubīns, neodīma stikls, itrija alumīnija granāts (YAG) utt., Kas ir neliels daudzums jonu, kas vienmērīgi iekļauts materiāla kristālā vai stiklā kā matrica, ko sauc par aktīvajiem joniem.
Cietvielu lāzers sastāv no darba vielas, sūknēšanas sistēmas, rezonatora un dzesēšanas un filtrēšanas sistēmas. Melnais kvadrāts attēla vidū ir lāzera kristāls, kas izskatās pēc gaišas krāsas caurspīdīga stikla un sastāv no caurspīdīga kristāla, kas leģēts ar retzemju metāliem. Tā ir retzemju metālu atoma īpašā struktūra, kas veido daļiņu populācijas inversiju, kad to apgaismo gaismas avots (vienkārši saprotiet, ka daudzas bumbiņas uz zemes tiek izspiestas gaisā), un pēc tam izstaro fotonus, kad daļiņas pāriet un kad pietiek ar fotonu skaitu, lāzera veidošanos.Lai nodrošinātu izstarotā lāzera izvadi vienā virzienā, ir pilnie spoguļi (kreisais objektīvs) un daļēji atstarojošie izejas spoguļi (labais objektīvs). Kad lāzera izvade un pēc tam caur noteiktu optisko dizainu, veidojas lāzera enerģija.

3, pusvadītāju lāzers
Runājot par pusvadītāju lāzeriem, to var vienkārši saprast kā fotodiodi, diodē ir PN pāreja, un, pievienojot noteiktu strāvu, pusvadītājā veidojas elektroniskā pāreja, lai atbrīvotu fotonus, kā rezultātā rodas lāzers. Ja pusvadītāja izdalītā lāzera enerģija ir maza, mazjaudas pusvadītāju ierīci var izmantot kā sūkņa avotu (ierosmes avotu).šķiedru lāzers, tāpēc veidojas šķiedru lāzers. Ja pusvadītāju lāzera jaudu vēl vairāk palielina līdz tādam līmenim, ka to var tieši izvadīt, lai apstrādātu materiālus, tas kļūst par tiešu pusvadītāju lāzeru. Šobrīd tirgū esošie tiešie pusvadītāju lāzeri ir sasnieguši 10 000 vatu līmeni.

Papildus iepriekš minētajiem lāzeriem cilvēki ir izgudrojuši arī šķidros lāzerus, kas pazīstami arī kā degvielas lāzeri. Šķidrie lāzeri ir sarežģītāki pēc tilpuma un darba vielas nekā cietie lāzeri, un tos izmanto reti.