Lazerio principai ir tipai

Principai ir tipailazeris
Kas yra lazeris?
LAZERIS (šviesos stiprinimas stimuliuojama spinduliuote); Norėdami geriau suprasti, pažiūrėkite į paveikslėlį žemiau:

Aukštesnio energijos lygio atomas savaime pereina į žemesnį energijos lygį ir skleidžia fotoną – šis procesas vadinamas savaimine spinduliuote.
Populiarųjį galima suprasti taip: kamuolys ant žemės yra tinkamiausia jo padėtis, kai kamuolį į orą stumia išorinė jėga (vadinama pumpavimu), kai tik išorinė jėga išnyksta, kamuolys krenta iš didelio aukščio ir išskiria tam tikrą energijos kiekį. Jei kamuolys yra konkretus atomas, tai tas atomas perėjimo metu skleidžia konkretaus bangos ilgio fotoną.

Lazerių klasifikacija
Žmonės įvaldė lazerio generavimo principą ir pradėjo kurti įvairias lazerių formas, kurias, atsižvelgiant į lazerio apdirbimo medžiagą, galima suskirstyti į dujų lazerį, kietojo kūno lazerį, puslaidininkinį lazerį ir kt.
1, dujų lazerio klasifikacija: atomas, molekulė, jonas;
Dujų lazerio darbinė medžiaga yra dujos arba metalo garai, kuriems būdingas platus lazerio išėjimo bangos ilgių diapazonas. Dažniausiai naudojamas CO2 lazeris, kuriame CO2 naudojamas kaip darbinė medžiaga, kad sužadinant elektros iškrovą būtų sukurtas 10,6 μm infraraudonųjų spindulių lazeris.
Kadangi dujinio lazerio darbinė medžiaga yra dujos, bendra lazerio struktūra yra per didelė, o dujinio lazerio išėjimo bangos ilgis yra per ilgas, medžiagų apdorojimo našumas nėra geras. Todėl dujiniai lazeriai greitai buvo pašalinti iš rinkos ir buvo naudojami tik tam tikrose specifinėse srityse, pavyzdžiui, tam tikrų plastikinių dalių lazeriniam žymėjimui.
2, kietojo lazerioklasifikacija: rubinas, Nd:YAG ir kt.;
Kietojo kūno lazerio darbinė medžiaga yra rubinas, neodimio stiklas, itrio aliuminio granatas (YAG) ir kt., tai nedidelis jonų kiekis, tolygiai įterptas į medžiagos kristalą arba stiklą kaip matricą, vadinamas aktyviais jonais.
Kietojo kūno lazeris sudarytas iš darbinės medžiagos, pumpavimo sistemos, rezonatoriaus ir aušinimo bei filtravimo sistemos. Juodas kvadratas paveikslėlio viduryje yra lazerio kristalas, kuris atrodo kaip šviesios spalvos skaidrus stiklas ir yra sudarytas iš skaidraus kristalo, legiruoto retųjų žemių metalais. Tai yra speciali retųjų žemių metalo atomo struktūra, kuri, apšviesta šviesos šaltiniu, sudaro dalelių populiacijos inversiją (tiesiog supraskite, kad daug kamuoliukų ant žemės yra stumiami į orą), o tada, kai dalelės pereina, skleidžia fotonus, o kai fotonų skaičius yra pakankamas, susidaro lazeris. Siekiant užtikrinti, kad skleidžiamas lazeris būtų išvestas viena kryptimi, yra pilni veidrodžiai (kairysis lęšis) ir pusiau atspindintys išvesties veidrodžiai (dešinysis lęšis). Kai lazeris išveda šviesą, tada per tam tikrą optinę konstrukciją susidaro lazerio energija.

3, puslaidininkinis lazeris
Kalbant apie puslaidininkinius lazerius, juos galima paprastai suprasti kaip fotodiodą, kuriame yra PN sandūra, ir kai pridedama tam tikra srovė, puslaidininkyje susidaro elektroninis perėjimas, kuris išskiria fotonus ir sukuria lazerį. Kai puslaidininkio išskiriama lazerio energija yra maža, mažos galios puslaidininkinis įtaisas gali būti naudojamas kaip lazerio siurblio šaltinis (sužadinimo šaltinis).pluošto lazeris, taigi susidaro pluošto lazeris. Jei puslaidininkinio lazerio galia dar labiau padidinama iki tokio lygio, kad jį būtų galima tiesiogiai perduoti apdoroti medžiagas, jis tampa tiesioginiu puslaidininkiniu lazeriu. Šiuo metu rinkoje esančių tiesioginių puslaidininkinių lazerių galia siekia 10 000 vatų.

Be jau minėtų lazerių, žmonės taip pat išrado skystuosius lazerius, dar vadinamus kuro lazeriais. Skystieji lazeriai yra sudėtingesnio tūrio ir darbinės medžiagos nei kietosios medžiagos, todėl naudojami retai.