Prinsipper og typer lasere

Prinsipper og typer avlaser
Hva er laser?
LASER (Lysforsterkning ved stimulert strålingsemisjon); For å få en bedre idé, ta en titt på bildet nedenfor:

Et atom med et høyere energinivå går spontant over til et lavere energinivå og sender ut et foton, en prosess som kalles spontan stråling.
Populært kan forstås som: en ball på bakken er dens mest passende posisjon, når ballen skyves opp i luften av ytre kraft (kalt pumping), i det øyeblikket den ytre kraften forsvinner, faller ballen fra en stor høyde og frigjør en viss mengde energi. Hvis ballen er et spesifikt atom, sender det atomet ut et foton med en spesifikk bølgelengde under overgangen.

Klassifisering av lasere
Folk har mestret prinsippet om lasergenerering og begynt å utvikle forskjellige former for lasere, som kan klassifiseres i henhold til laserens arbeidsmateriale, og de kan deles inn i gasslaser, solidlaser og halvlederlaser.
1, gasslaserklassifisering: atom, molekyl, ion;
Arbeidsstoffet i en gasslaser er gass eller metalldamp, som kjennetegnes av et bredt bølgelengdeområde for laserutgang. Den vanligste er en CO2-laser, der CO2 brukes som arbeidsstoff for å generere en infrarød laser på 10,6 µm ved eksitering av elektrisk utladning.
Fordi arbeidsstoffet i gasslaseren er gass, er laserens overordnede struktur for stor, og utgangsbølgelengden til gasslaseren er for lang, noe som fører til dårlig materialbehandlingsytelse. Derfor ble gasslasere raskt eliminert fra markedet og ble bare brukt i visse områder, for eksempel lasermerking av visse plastdeler.
2, solid laserklassifisering: rubin, Nd:YAG, osv.;
Arbeidsmaterialet til faststofflaseren er rubin, neodymglass, yttriumaluminiumgranat (YAG), etc., som er en liten mengde ioner jevnt innlemmet i krystallen eller glassmaterialet som matrise, kalt aktive ioner.
Faststofflaseren består av et arbeidsstoff, et pumpesystem, en resonator og et kjøle- og filtreringssystem. Den svarte firkanten midt i bildet nedenfor er en laserkrystall, som ser ut som et lyst, gjennomsiktig glass og består av en gjennomsiktig krystall dopet med sjeldne jordartsmetaller. Det er den spesielle strukturen til sjeldne jordartsmetallatomer som danner en partikkelpopulasjonsinversjon når de belyses av en lyskilde (bare forstå at mange baller på bakken skyves opp i luften), og deretter sender ut fotoner når partiklene beveger seg, og når antallet fotoner er tilstrekkelig, dannes det en laser. For å sikre at den utsendte laseren sendes ut i én retning, finnes det helspeil (venstre linse) og halvreflekterende utgangsspeil (høyre linse). Når laseren sender ut, dannes det deretter laserenergi gjennom en bestemt optisk design.

3, halvlederlaser
Når det gjelder halvlederlasere, kan det enkelt forstås som en fotodiode. Det er en PN-overgang i dioden, og når en viss strøm legges til, dannes en elektronisk overgang i halvlederen for å frigjøre fotoner, noe som resulterer i en laser. Når laserenergien som frigjøres av halvlederen er liten, kan laveffekts halvlederenheten brukes som pumpekilde (eksitasjonskilde) til ...fiberlaser, slik at fiberlaseren dannes. Hvis effekten til halvlederlaseren økes ytterligere til det punktet at den kan sendes direkte til prosessmaterialer, blir den en direkte halvlederlaser. For tiden har direkte halvlederlasere på markedet nådd 10 000 watt-nivået.

I tillegg til de ovennevnte laserne, har folk også oppfunnet flytende lasere, også kjent som brensellasere. Flytende lasere er mer komplekse i volum og arbeidsstoff enn faste stoffer og brukes sjelden.