Αρχές και τύποι λέιζερ

Αρχές και τύποιλέιζερ
Τι είναι το λέιζερ;
Λέιζερ (ενίσχυση φωτός με διεγερμένη εκπομπή ακτινοβολίας). Για να πάρετε μια καλύτερη ιδέα, ρίξτε μια ματιά στην παρακάτω εικόνα:

Ένα άτομο σε υψηλότερο επίπεδο ενέργειας μεταβαίνει αυθόρμητα σε χαμηλότερο επίπεδο ενέργειας και εκπέμπει ένα φωτόνιο, μια διαδικασία που ονομάζεται αυθόρμητη ακτινοβολία.
Το δημοφιλές μπορεί να γίνει κατανοητό ως: μια μπάλα στο έδαφος είναι η καταλληλότερη θέση της, όταν η μπάλα ωθείται στον αέρα με εξωτερική δύναμη (που ονομάζεται άντληση), τη στιγμή που εξαφανίζεται η εξωτερική δύναμη, η μπάλα πέφτει από ένα μεγάλο υψόμετρο και απελευθερώνει μια ορισμένη ποσότητα ενέργειας. Εάν η μπάλα είναι ένα συγκεκριμένο άτομο, τότε αυτό το άτομο εκπέμπει ένα φωτόνιο ενός συγκεκριμένου μήκους κύματος κατά τη διάρκεια της μετάβασης.

Ταξινόμηση λέιζερ
Οι άνθρωποι έχουν κατακτήσει την αρχή της παραγωγής λέιζερ, άρχισαν να αναπτύσσουν διαφορετικές μορφές λέιζερ, εάν σύμφωνα με το υλικό εργασίας λέιζερ για ταξινόμηση, μπορούν να χωριστούν σε λέιζερ αερίου, στερεό λέιζερ, λέιζερ ημιαγωγού κ.λπ.
1, Ταξινόμηση λέιζερ αερίου: Atom, μόριο, ιόν.
Η εργασιακή ουσία του λέιζερ αερίου είναι αέριο ή μεταλλικός ατμός, ο οποίος χαρακτηρίζεται από ένα ευρύ φάσμα μήκους κύματος της εξόδου λέιζερ. Το πιο συνηθισμένο είναι ένα λέιζερ CO2, στο οποίο το CO2 χρησιμοποιείται ως ουσία εργασίας για τη δημιουργία ενός υπέρυθρου λέιζερ 10.6um με διέγερση ηλεκτρικής εκκένωσης.
Επειδή η ουσία εργασίας του λέιζερ αερίου είναι αέριο, η συνολική δομή του λέιζερ είναι πολύ μεγάλη και το μήκος κύματος εξόδου του λέιζερ αερίου είναι πολύ μακρύ, η απόδοση της επεξεργασίας υλικού δεν είναι καλή. Ως εκ τούτου, τα λέιζερ αερίου εξαλείφθηκαν σύντομα από την αγορά και χρησιμοποιήθηκαν μόνο σε ορισμένες συγκεκριμένες περιοχές, όπως η σήμανση λέιζερ ορισμένων πλαστικών τμημάτων.
2, συμπαγής λέιζερΤαξινόμηση: Ruby, ND: Yag, κλπ.;
Το υλικό εργασίας του λέιζερ στερεάς κατάστασης είναι ρουμπίνι, γυαλί νεοδύματος, γρανάτη αλουμινίου Yttrium (YAG), κλπ., Το οποίο είναι μια μικρή ποσότητα ιόντων που ενσωματώνονται ομοιόμορφα στο κρύσταλλο ή το γυαλί του υλικού ως μήτρα, που ονομάζεται ενεργά ιόντα.
Το λέιζερ στερεάς κατάστασης αποτελείται από μια ουσία εργασίας, ένα σύστημα άντλησης, έναν συντονιστή και ένα σύστημα ψύξης και φιλτραρίσματος. Το μαύρο τετράγωνο στη μέση της παρακάτω εικόνας είναι ένας κρύσταλλος λέιζερ, που μοιάζει με ένα ανοιχτόχρωμο διαφανές γυαλί και αποτελείται από διαφανή κρυστάλλινο doped με μέταλλα σπάνιων γαιών. Είναι η ειδική δομή του ατόμου μετάλλου σπάνιων γαιών που σχηματίζει μια αναστροφή του πληθυσμού σωματιδίων όταν φωτίζεται από μια πηγή φωτός (απλά καταλαβαίνετε ότι πολλές μπάλες στο έδαφος ωθούν προς τον αέρα) και στη συνέχεια εκπέμπει φωτόνια όταν η μετάβαση των σωματιδίων και όταν ο αριθμός των φωτόνων είναι αρκετός, ο σχηματισμός του λέιζερ. δεξιός φακός). Όταν η έξοδος λέιζερ και στη συνέχεια μέσω ενός συγκεκριμένου οπτικού σχεδίου, ο σχηματισμός ενέργειας λέιζερ.

3, ημιαγωγός λέιζερ
Όταν πρόκειται για λέιζερ ημιαγωγών, μπορεί να γίνει απλά κατανοητό ως φωτοδίοδο, υπάρχει μια διασταύρωση PN στη δίοδο και όταν προστίθεται ένα συγκεκριμένο ρεύμα, η ηλεκτρονική μετάβαση στο ημιαγωγό σχηματίζεται για να απελευθερώσει φωτόνια, με αποτέλεσμα λέιζερ. Όταν η ενέργεια λέιζερ που απελευθερώνεται από το ημιαγωγό είναι μικρή, η συσκευή ημιαγωγού χαμηλής ισχύος μπορεί να χρησιμοποιηθεί ως πηγή αντλίας (πηγή διέγερσης) τουλέιζερ ινών, έτσι σχηματίζεται το λέιζερ ινών. Εάν η ισχύς του λέιζερ ημιαγωγού αυξάνεται περαιτέρω στο σημείο που μπορεί να εξάγεται απευθείας για την επεξεργασία υλικών, γίνεται ένα άμεσο λέιζερ ημιαγωγού. Επί του παρόντος, τα άμεσα λέιζερ ημιαγωγών στην αγορά έχουν φτάσει στο επίπεδο των 10.000 watt.

Εκτός από τα παραπάνω αρκετά λέιζερ, οι άνθρωποι έχουν επίσης εφευρέσει υγρά λέιζερ, επίσης γνωστά ως λέιζερ καυσίμου. Τα υγρά λέιζερ είναι πιο πολύπλοκα στον όγκο και την ουσία εργασίας από τα στερεά και σπάνια χρησιμοποιούνται.