Zasada działania i rodzaje laserów

Zasady i rodzajelaser
Co to jest laser?
LASER(Wzmocnienie światła poprzez wymuszoną emisję promieniowania) ; Aby mieć lepszy pomysł, spójrz na poniższy obrazek:

Atom o wyższym poziomie energii spontanicznie przechodzi na niższy poziom energii i emituje foton, w procesie zwanym promieniowaniem spontanicznym.
Popularne można rozumieć jako: piłka na ziemi to jej najodpowiedniejsze położenie, gdy piłka jest wypychana w powietrze przez siłę zewnętrzną (tzw. pompowanie), w momencie zaniku siły zewnętrznej, piłka spada z dużej wysokości i puszcza pewną ilość energii. Jeśli kulą jest konkretny atom, wówczas atom ten podczas przejścia emituje foton o określonej długości fali.

Klasyfikacja laserów
Ludzie opanowali zasadę wytwarzania lasera, zaczęli opracowywać różne formy lasera, jeśli według klasyfikacji materiału roboczego lasera można go podzielić na laser gazowy, laser stały, laser półprzewodnikowy itp.
1, klasyfikacja lasera gazowego: atom, cząsteczka, jon;
Substancją roboczą lasera gazowego jest gaz lub para metalu, która charakteryzuje się szerokim zakresem długości fal emitowanych przez laser. Najpopularniejszym jest laser CO2, w którym CO2 wykorzystuje się jako substancję roboczą do generowania lasera podczerwonego o długości fali 10,6um poprzez wzbudzenie wyładowania elektrycznego.
Ponieważ substancją roboczą lasera gazowego jest gaz, ogólna struktura lasera jest zbyt duża, a długość fali wyjściowej lasera gazowego jest zbyt długa, wydajność przetwarzania materiału nie jest dobra. Dlatego też lasery gazowe zostały wkrótce wyeliminowane z rynku i znalazły zastosowanie jedynie w określonych obszarach, np. znakowaniu laserowym niektórych części z tworzyw sztucznych.
2, solidny laserklasyfikacja: rubin, Nd:YAG itp.;
Materiałem roboczym lasera na ciele stałym jest rubin, szkło neodymowe, granat itrowo-aluminiowy (YAG) itp., czyli niewielka ilość jonów równomiernie wbudowanych w kryształ lub szkło materiału jako matrycy, zwanych jonami aktywnymi.
Laser na ciele stałym składa się z substancji roboczej, układu pompującego, rezonatora oraz układu chłodzenia i filtrowania. Czarny kwadrat pośrodku poniższego obrazu to kryształ lasera, który wygląda jak jasne, przezroczyste szkło i składa się z przezroczystego kryształu domieszkowanego metalami ziem rzadkich. Jest to specjalna struktura atomu metalu ziem rzadkich, który pod wpływem oświetlenia źródłem światła powoduje inwersję populacji cząstek (wystarczy zrozumieć, że wiele kulek na ziemi jest wypychanych w powietrze), a następnie emituje fotony podczas przejścia cząstek i kiedy wystarczy liczba fotonów, powstanie lasera. Aby zapewnić, że emitowany laser będzie emitowany w jednym kierunku, zastosowano zwierciadła pełne (lewa soczewka) i półodblaskowe zwierciadła wyjściowe (prawa soczewka). Kiedy wyjście lasera, a następnie poprzez pewną konstrukcję optyczną, powstawanie energii lasera.

3, laser półprzewodnikowy
Jeśli chodzi o lasery półprzewodnikowe, można je po prostu rozumieć jako fotodiodę, w diodzie znajduje się złącze PN, a po dodaniu określonego prądu w półprzewodniku powstaje przejście elektroniczne w celu uwolnienia fotonów, w wyniku czego powstaje laser. Gdy energia lasera uwalniana przez półprzewodnik jest mała, urządzenie półprzewodnikowe małej mocy może być użyte jako źródło pompy (źródło wzbudzenia)laser światłowodowy, w ten sposób powstaje laser światłowodowy. Jeżeli moc lasera półprzewodnikowego zostanie dodatkowo zwiększona do tego stopnia, że ​​będzie można go bezpośrednio przekazać do obrabianych materiałów, stanie się on bezpośrednim laserem półprzewodnikowym. Obecnie dostępne na rynku bezpośrednie lasery półprzewodnikowe osiągnęły poziom 10 000 watów.

Oprócz powyższych kilku laserów, ludzie wynaleźli także lasery cieczowe, znane również jako lasery paliwowe. Lasery ciekłe mają bardziej złożoną objętość i substancję roboczą niż ciała stałe i są rzadko stosowane.