Principi i vrstelaser
Šta je laser?
LASER (Pojačavanje svjetlosti stimuliranom emisijom zračenja); Da biste dobili bolju predstavu, pogledajte sliku ispod:
Atom na višem energetskom nivou spontano prelazi na niži energetski nivo i emituje foton, proces koji se naziva spontano zračenje.
Popularno se može shvatiti kao: lopta na tlu je njen najpogodniji položaj, kada je lopta gurnuta u zrak vanjskom silom (tzv. pumpanje), u trenutku kada vanjska sila nestane, lopta pada s velike visine i oslobađa određenu količinu energije. Ako je lopta određeni atom, onda taj atom emituje foton određene talasne dužine tokom prelaza.
Klasifikacija lasera
Ljudi su savladali princip generisanja lasera i počeli su razvijati različite oblike lasera, a ako se laseri klasifikuju prema radnom materijalu, mogu se podijeliti na gasne lasere, lasere na čvrstom stanju, poluprovodničke lasere itd.
1, klasifikacija plinskog lasera: atom, molekul, ion;
Radna supstanca gasnog lasera je gas ili metalna para, koja se karakteriše širokim opsegom talasnih dužina laserskog izlaza. Najčešći je CO2 laser, u kojem se CO2 koristi kao radna supstanca za generisanje infracrvenog lasera od 10,6 μm pobuđivanjem električnog pražnjenja.
Budući da je radna supstanca plinskog lasera plin, ukupna struktura lasera je prevelika, a izlazna valna dužina plinskog lasera je predugačka, performanse obrade materijala nisu dobre. Stoga su plinski laseri ubrzo eliminirani s tržišta i korišteni su samo u određenim specifičnim područjima, kao što je lasersko označavanje određenih plastičnih dijelova.
2, čvrsti laserklasifikacija: rubin, Nd:YAG, itd.;
Radni materijal lasera u čvrstom stanju je rubin, neodimijumsko staklo, itrijum aluminijumski granat (YAG) itd., što je mala količina iona ravnomjerno ugrađenih u kristal ili staklo materijala kao matrice, nazvanih aktivni ioni.
Čvrsti laser se sastoji od radne supstance, sistema za pumpanje, rezonatora i sistema za hlađenje i filtriranje. Crni kvadrat u sredini slike ispod je laserski kristal, koji izgleda kao prozirno staklo svijetle boje i sastoji se od prozirnog kristala dopiranog rijetkim zemnim metalima. To je posebna struktura atoma rijetkog zemnog metala koja formira inverziju populacije čestica kada je osvijetljena izvorom svjetlosti (jednostavno je shvatiti da se mnoge kugle na tlu guraju u zrak), a zatim emituje fotone kada čestice prelaze, i kada je broj fotona dovoljan, formira se laser. Kako bi se osiguralo da se emitovani laser emitira u jednom smjeru, postoje potpuna ogledala (lijevo sočivo) i polureflektirajuća izlazna ogledala (desno sočivo). Kada laser emitira, a zatim prolazi kroz određeni optički dizajn, formira se laserska energija.
3, poluprovodnički laser
Kada su u pitanju poluprovodnički laseri, to se jednostavno može shvatiti kao fotodioda. U diodi se nalazi PN spoj, a kada se doda određena struja, formira se elektronski prelaz u poluprovodniku koji oslobađa fotone, što rezultira laserom. Kada je laserska energija koju oslobađa poluprovodnik mala, poluprovodnički uređaj male snage može se koristiti kao izvor pumpe (izvor pobude)...vlaknasti laser, tako se formira vlaknasti laser. Ako se snaga poluprovodničkog lasera dodatno poveća do te mjere da se može direktno slati na obrađene materijale, on postaje direktni poluprovodnički laser. Trenutno su direktni poluprovodnički laseri na tržištu dostigli nivo od 10.000 vati.
Pored nekoliko gore navedenih lasera, ljudi su izumili i tečne lasere, poznate i kao gorivni laseri. Tečni laseri su složeniji po volumenu i radnoj supstanci od čvrstih lasera i rijetko se koriste.
Vrijeme objave: 15. april 2024.