Alapelvek és típusoklézer
Mi a lézer?
LÉZER (fényerősítés stimulált sugárzáskibocsátással); A jobb kép szemléltetése érdekében tekintse meg az alábbi képet:
Egy magasabb energiaszintű atom spontán módon átmegy egy alacsonyabb energiaszintű atomba, és fotont bocsát ki, ezt a folyamatot spontán sugárzásnak nevezzük.
A köznyelvben úgy értelmezhető, hogy a földön lévő labda a legmegfelelőbb pozíciója, amikor külső erő hatására a levegőbe emelkedik (ezt pumpálásnak nevezik), a külső erő megszűnésének pillanatában a labda nagy magasságból leesik, és bizonyos mennyiségű energiát szabadít fel. Ha a labda egy adott atom, akkor az atom az átmenet során egy adott hullámhosszú fotont bocsát ki.
A lézerek osztályozása
Az emberek elsajátították a lézergenerálás elvét, és elkezdték kifejleszteni a lézerek különböző formáit. A lézer megmunkálóanyaga szerint osztályozhatók gázlézerre, szilárdtest lézerre, félvezető lézerre stb.
1, gázlézer osztályozás: atom, molekula, ion;
A gázlézer munkaközege gáz vagy fémgőz, amelyet a lézerkimenet széles hullámhossztartománya jellemez. A leggyakoribb a CO2-lézer, amelyben a CO2-t munkaközegként használják, hogy elektromos kisülés gerjesztésével 10,6 µm-es infravörös lézert hozzanak létre.
Mivel a gázlézer munkaközege gáz, a lézer teljes szerkezete túl nagy, és a gázlézer kimeneti hullámhossza túl hosszú, az anyagfeldolgozási teljesítmény nem jó. Ezért a gázlézereket hamarosan kivonták a piacról, és csak bizonyos speciális területeken, például bizonyos műanyag alkatrészek lézeres jelölésére használták őket.
2, szilárd lézerosztályozás: rubin, Nd:YAG stb.;
A szilárdtest lézer munkaanyaga rubin, neodímium üveg, ittrium-alumínium gránát (YAG) stb., amely az anyag kristályába vagy üvegébe mátrixként egyenletesen beépülő kis mennyiségű ion, az úgynevezett aktív ionok.
A szilárdtest lézer egy működő anyagból, egy pumpáló rendszerből, egy rezonátorból, valamint egy hűtő- és szűrőrendszerből áll. Az alábbi kép közepén látható fekete négyzet egy lézerkristály, amely világos színű átlátszó üveghez hasonlít, és ritkaföldfémekkel adalékolt átlátszó kristályból áll. A ritkaföldfém atom speciális szerkezete részecskepopuláció-inverziót hoz létre, amikor fényforrás megvilágítja (egyszerűen érthető, hogy sok golyót a földön a levegőbe löknek), majd fotonokat bocsát ki, amikor a részecskék átalakulnak, és amikor a fotonok száma elegendő, lézer keletkezik. Annak érdekében, hogy a kibocsátott lézer egy irányban távozzon, teljes tükrök (bal lencse) és félig fényvisszaverő kimeneti tükrök (jobb lencse) vannak. Amikor a lézer kibocsátja a fényt, majd egy bizonyos optikai kialakításon keresztül lézerenergiát termel.
3, félvezető lézer
A félvezető lézerek esetében egyszerűen fotodiódának nevezhetjük őket, a diódában egy PN-átmenet található, és amikor egy bizonyos áramot hozzáadunk, a félvezetőben elektronikus átmenet jön létre, amely fotonokat szabadít fel, és lézert eredményez. Amikor a félvezető által kibocsátott lézerenergia kicsi, a kis teljesítményű félvezető eszköz pumpáló forrásként (gerjesztő forrásként) használható a...szálas lézer, így jön létre a száloptikás lézer. Ha a félvezető lézer teljesítményét tovább növelik annyira, hogy közvetlenül anyagok megmunkálására lehessen használni, akkor direkt félvezető lézerré válik. Jelenleg a piacon lévő direkt félvezető lézerek elérték a 10 000 wattos szintet.
A fenti számos lézer mellett az emberek feltalálták a folyékony lézereket, más néven üzemanyaglézereket is. A folyékony lézerek térfogatukat és munkaközegüket tekintve összetettebbek, mint a szilárd anyagok, és ritkán használják őket.
Közzététel ideje: 2024. április 15.