Прынцыпы і тыпылазер
Што такое лазер?
ЛАЗЕР (Узмацненне святла шляхам вымушанага выпраменьвання радыяцыі); Каб лепш зразумець, паглядзіце на малюнак ніжэй:
Атам на больш высокім энергетычным узроўні спантанна пераходзіць на больш нізкі энергетычны ўзровень і выпраменьвае фатон, гэты працэс называецца спантанным выпраменьваннем.
Папулярнае можна зразумець наступным чынам: мяч на зямлі знаходзіцца ў найбольш зручным становішчы, калі мяч падымаецца ў паветра знешняй сілай (гэта называецца накачваннем), у момант знікнення знешняй сілы мяч падае з вялікай вышыні і вызваляе пэўную колькасць энергіі. Калі мяч з'яўляецца пэўным атамам, то гэты атам падчас пераходу выпраменьвае фатон пэўнай даўжыні хвалі.
Класіфікацыя лазераў
Людзі асвоілі прынцып генерацыі лазера, пачалі распрацоўваць розныя формы лазераў, і калі класіфікаваць лазеры па рабочым матэрыяле, іх можна падзяліць на газавыя лазеры, цвёрдацельныя лазеры, паўправадніковыя лазеры і г.д.
1, класіфікацыя газавага лазера: атам, малекула, іон;
Рабочым рэчывам газавага лазера з'яўляецца газ або пара металу, якія характарызуюцца шырокім дыяпазонам даўжынь хваль лазернага выпраменьвання. Найбольш распаўсюджаным з'яўляецца CO2-лазер, у якім CO2 выкарыстоўваецца ў якасці рабочага рэчыва для генерацыі інфрачырвонага лазера 10,6 мкм шляхам узбуджэння электрычнага разраду.
Паколькі рабочым рэчывам газавага лазера з'яўляецца газ, агульная структура лазера занадта вялікая, а даўжыня хвалі выхаднога выпраменьвання газавага лазера занадта вялікая, прадукцыйнасць апрацоўкі матэрыялаў нізкая. Таму газавыя лазеры неўзабаве былі выключаны з рынку і выкарыстоўваліся толькі ў пэўных спецыфічных галінах, такіх як лазерная маркіроўка некаторых пластыкавых дэталяў.
2, цвёрдацельны лазеркласіфікацыя: рубін, Nd:YAG і г.д.;
Рабочым матэрыялам цвёрдацельнага лазера з'яўляецца рубін, неадымавае шкло, ітрыевы алюмініевы гранат (YAG) і г.д., якія ўяўляюць сабой невялікую колькасць іонаў, раўнамерна ўключаных у крышталь або шкло матэрыялу ў якасці матрыцы, якія называюцца актыўнымі іонамі.
Цвёрдацельны лазер складаецца з рабочага рэчыва, сістэмы накачкі, рэзанатара, а таксама сістэмы астуджэння і фільтрацыі. Чорны квадрат у цэнтры выявы ніжэй — гэта лазерны крышталь, які выглядае як светлае празрыстае шкло і складаецца з празрыстага крышталя, легаванага рэдказямельнымі металамі. Менавіта асаблівая структура атама рэдказямельнага металу пры асвятленні крыніцай святла ўтварае інверсію папуляцыі часціц (проста разумейце, што шмат шарыкаў на зямлі выштурхоўваюцца ў паветра), а затым выпраменьвае фатоны, калі часціцы пераходзяць у іншы бок, і калі колькасць фатонаў дастатковая, утвараецца лазер. Каб забяспечыць адзін кірунак выпраменьвання лазера, існуюць поўныя люстэркі (левая лінза) і паўадбівальныя выходныя люстэркі (правая лінза). Пры выхадзе лазера, а затым праз пэўную аптычную канструкцыю, утвараецца лазерная энергія.
3, паўправадніковы лазер
Калі гаворка ідзе пра паўправадніковыя лазеры, іх можна проста зразумець як фотадыёд. У дыёдзе ёсць PN-пераход, і пры даданні пэўнага току ў паўправадніку ўтвараецца электронны пераход, які вызваляе фатоны, у выніку чаго ўзнікае лазер. Калі энергія лазера, якая вылучаецца паўправадніком, малая, паўправадніковы прыбор з нізкай магутнасцю можа выкарыстоўвацца ў якасці крыніцы накачкі (крыніцы ўзбуджэння)валаконны лазер, такім чынам фармуецца валаконны лазер. Калі магутнасць паўправадніковага лазера яшчэ больш павялічыць да таго, што яго можна будзе непасрэдна выпраменьваць на апрацоўваныя матэрыялы, ён становіцца прамым паўправадніковым лазерам. У цяперашні час прамыя паўправадніковыя лазеры, даступныя на рынку, дасягнулі ўзроўню 10 000 Вт.
Акрамя некалькіх вышэйзгаданых лазераў, людзі таксама вынайшлі вадкасныя лазеры, таксама вядомыя як паліўныя лазеры. Вадкасныя лазеры маюць больш складаны аб'ём і рабочае рэчыва, чым цвёрдыя, і рэдка выкарыстоўваюцца.
Час публікацыі: 15 красавіка 2024 г.