Lāzera principi un veidi

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

Atoms augstākā enerģijas līmenī spontāni pāriet uz zemāku enerģijas līmeni un izstaro fotonu, un šo procesu sauc par spontāno starojumu.
Populāri var saprast šādi: bumba uz zemes ir tās vispiemērotākā pozīcija, kad bumba tiek izstumta gaisā ar ārēju spēku (sauktu par sūknēšanu), brīdī, kad ārējais spēks izzūd, bumba krīt no liela augstuma un atbrīvo noteiktu enerģijas daudzumu. Ja bumba ir konkrēts atoms, tad šis atoms pārejas laikā izstaro noteikta viļņa garuma fotonu.

Lāzeru klasifikācija
Cilvēki ir apguvuši lāzera ģenerēšanas principu un sākuši attīstīt dažādas lāzera formas. Atkarībā no lāzera darba materiāla tos 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 starojuma viļņu garumu diapazons. Visizplatītākais ir CO2 lāzers, kurā CO2 tiek izmantots kā darba viela, lai, ierosinot elektrisko izlādi, ģenerētu 10,6 μm infrasarkano lāzeru.
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 vien 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 jonu daudzums, kas vienmērīgi iekļauts materiāla kristālā vai stiklā kā matrica, un tos sauc par aktīvajiem joniem.
Cietvielu lāzers sastāv no darba vielas, sūknēšanas sistēmas, rezonatora un dzesēšanas un filtrēšanas sistēmas. Melnais kvadrāts attēla vidū zemāk ir lāzera kristāls, kas izskatās kā gaišas krāsas caurspīdīgs stikls un sastāv no caurspīdīga kristāla, kas leģēts ar retzemju metāliem. Tā ir retzemju metāla atoma īpašā struktūra, kas veido daļiņu populācijas inversiju, kad to apgaismo gaismas avots (vienkārši saprotiet, ka daudzas bumbas uz zemes tiek izstumtas gaisā), un pēc tam, kad daļiņas mainās, izstaro fotonus, un, kad fotonu skaits ir pietiekams, veidojas lāzers. Lai nodrošinātu, ka izstarotais lāzers tiek izvadīts vienā virzienā, ir pilni spoguļi (kreisā lēca) un daļēji atstarojoši izejas spoguļi (labā lēca). Kad lāzers izvada, un pēc tam caur noteiktu optisko dizainu veidojas lāzera enerģija.

3, pusvadītāju lāzers
Runājot par pusvadītāju lāzeriem, tos var vienkārši saprast kā fotodiodi, diodē ir PN savienojums, un, pievienojot noteiktu strāvu, pusvadītājā veidojas elektroniskā pāreja, kas atbrīvo fotonus, kā rezultātā rodas lāzers. Ja pusvadītāja atbrīvotā lāzera enerģija ir maza, mazjaudas pusvadītāju ierīci var izmantot kā sūkņa avotu (ierosmes avotu).šķiedru lāzers, tātad tiek izveidots šķiedru lāzers. Ja pusvadītāju lāzera jaudu vēl vairāk palielina līdz vietai, kur to var tieši izvadīt uz apstrādājamiem materiāliem, tas kļūst par tiešo pusvadītāju lāzeru. Pašlaik tirgū esošo tiešie pusvadītāju lāzeri ir sasnieguši 10 000 vatu līmeni.

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