Αρχές και τύποι λέιζερ

Αρχές και είδηλέιζερ
Τι είναι το λέιζερ;
LASER (Ενίσχυση φωτός με διεγερμένη εκπομπή ακτινοβολίας) ;Για να πάρετε μια καλύτερη ιδέα, ρίξτε μια ματιά στην παρακάτω εικόνα:

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

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, λέιζερ στερεού, λέιζερ ημιαγωγών κ.λπ.
1, ταξινόμηση λέιζερ αερίου: άτομο, μόριο, ιόν.
Η ουσία εργασίας του λέιζερ αερίου είναι αέριο ή ατμός μετάλλου, ο οποίος χαρακτηρίζεται από ένα ευρύ φάσμα μήκους κύματος εξόδου λέιζερ.Το πιο συνηθισμένο είναι ένα λέιζερ CO2, στο οποίο το CO2 χρησιμοποιείται ως λειτουργική ουσία 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 μεγάλο, η απόδοση επεξεργασίας υλικού δεν είναι καλή.Ως εκ τούτου, τα λέιζερ αερίου καταργήθηκαν σύντομα από την αγορά και χρησιμοποιήθηκαν μόνο σε ορισμένες συγκεκριμένες περιοχές, όπως η σήμανση με λέιζερ ορισμένων πλαστικών μερών.
2, συμπαγές λέιζερταξινόμηση: ρουμπίνι, Nd:YAG, κ.λπ.
Το υλικό εργασίας του λέιζερ στερεάς κατάστασης είναι ρουμπίνι, γυαλί νεοδυμίου, γρανάτης αλουμινίου υττρίου (YAG), κ.λπ., που είναι μια μικρή ποσότητα ιόντων ενσωματωμένα ομοιόμορφα στον κρύσταλλο ή το γυαλί του υλικού ως μήτρα, που ονομάζονται ενεργά ιόντα.
Το λέιζερ στερεάς κατάστασης αποτελείται από μια λειτουργική ουσία, 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 ανοιχτόχρωμο διαφανές γυαλί και αποτελείται από ένα διαφανές κρύσταλλο ντοπαρισμένο με μέταλλα σπάνιων γαιών.Είναι η ειδική δομή του ατόμου μετάλλου σπάνιας γαίας που σχηματίζει μια αντιστροφή πληθυσμού σωματιδίων όταν φωτίζεται από μια πηγή φωτός (απλώς κατανοήστε ότι πολλές μπάλες στο έδαφος σπρώχνονται στον αέρα) και στη συνέχεια εκπέμπει φωτόνια όταν τα σωματίδια μεταβαίνουν και όταν ο αριθμός των φωτονίων είναι αρκετός, ο σχηματισμός λέιζερ. Για να εξασφαλιστεί ότι το εκπεμπόμενο λέιζερ εξέρχεται προς μία κατεύθυνση, υπάρχουν πλήρεις καθρέφτες (ο αριστερός φακός) και ημι-ανακλαστικά κάτοπτρα εξόδου (ο δεξιός φακός).Όταν η έξοδος λέιζερ και στη συνέχεια μέσω ενός ορισμένου οπτικού σχεδιασμού, ο σχηματισμός ενέργειας λέιζερ.

3, λέιζερ ημιαγωγών
Όταν πρόκειται για λέιζερ ημιαγωγών, μπορεί απλά να γίνει κατανοητό ως φωτοδίοδος, υπάρχει μια διασταύρωση PN στη δίοδο και όταν προστεθεί ένα συγκεκριμένο ρεύμα, η ηλεκτρονική μετάβαση στον ημιαγωγό σχηματίζεται για να απελευθερώσει φωτόνια, με αποτέλεσμα λέιζερ.Όταν η ενέργεια λέιζερ που απελευθερώνεται από τον 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 ημιαγωγών αυξηθεί περαιτέρω σε σημείο που μπορεί να εξέλθει απευθείας για την επεξεργασία υλικών, μετατρέπεται σε λέιζερ άμεσου ημιαγωγού.Προς το παρόν, τα λέιζερ απευθείας ημιαγωγών στην αγορά έχουν φτάσει στο επίπεδο των 10.000 watt.

Εκτός από τα παραπάνω πολλά λέιζερ, οι άνθρωποι έχουν επίσης εφεύρει υγρά λέιζερ, γνωστά και ως λέιζερ καυσίμου.Τα υγρά λέιζερ είναι πιο πολύπλοκα σε όγκο και λειτουργική ουσία από τα στερεά και χρησιμοποιούνται σπάνια.