اصول و انواع لیزر

اصول و انواعلیزر
لیزر چیست؟
لیزر (تقویت نور با انتشار تحریک تابش). برای کسب ایده بهتر ، به تصویر زیر نگاهی بیندازید:

یک اتم در سطح انرژی بالاتر به طور خودجوش به سطح انرژی کمتری منتقل می شود و یک فوتون را ساطع می کند ، فرایندی به نام اشعه خود به خود.
محبوب ترین حالت را می توان درک کرد: یک توپ روی زمین مناسب ترین موقعیت آن است ، هنگامی که توپ با نیروی خارجی (به نام پمپاژ) به هوا فشار می یابد ، لحظه ای که نیروی خارجی ناپدید می شود ، توپ از ارتفاع زیاد می افتد و مقدار مشخصی از انرژی را آزاد می کند. اگر توپ یک اتم خاص باشد ، پس از آن اتم یک فوتون از طول موج خاص در طول انتقال منتشر می کند.

طبقه بندی لیزرها
مردم به اصل تولید لیزر تسلط یافته اند ، شروع به توسعه اشکال مختلف لیزر ، اگر طبق مواد کار لیزر برای طبقه بندی ، می توان به لیزر گاز ، لیزر جامد ، لیزر نیمه هادی و غیره تقسیم کرد.
1 ، طبقه بندی لیزر گاز: اتم ، مولکول ، یون ؛
ماده کار لیزر گاز گاز یا بخار فلزی است که با طیف گسترده ای از طول موج از تولید لیزر مشخص می شود. متداول ترین لیزر CO2 است که در آن از CO2 به عنوان یک ماده کار برای تولید لیزر مادون قرمز 10.6um با تحریک تخلیه الکتریکی استفاده می شود.
از آنجا که ماده کار لیزر گاز گاز است ، ساختار کلی لیزر بسیار بزرگ است و طول موج خروجی لیزر گاز خیلی طولانی است ، عملکرد پردازش مواد خوب نیست. بنابراین ، لیزرهای گاز به زودی از بازار حذف شدند و فقط در مناطق خاص خاص مانند علامت لیزر قطعات پلاستیکی خاص مورد استفاده قرار گرفتند.
2, لیزر جامدطبقه بندی: روبی ، ND: YAG ، و غیره. ؛
ماده کار لیزر حالت جامد روبی ، شیشه نئودیمیوم ، گارنت آلومینیوم یتریوم (YAG) و غیره است که مقدار کمی از یونها به طور یکنواخت در کریستال یا شیشه مواد به عنوان ماتریس به نام یون های فعال گنجانیده شده است.
لیزر حالت جامد از یک ماده در حال کار ، یک سیستم پمپاژ ، یک تشدید کننده و سیستم خنک کننده و فیلتر تشکیل شده است. مربع سیاه در وسط تصویر زیر یک کریستال لیزر است ، که مانند یک شیشه شفاف به رنگ سبک است و از یک کریستال شفاف با فلزات خاکی نادر تشکیل شده است. این ساختار خاص اتم فلز نادر زمین است که هنگام روشن شدن توسط یک منبع نوری ، وارونگی جمعیت ذرات را تشکیل می دهد (به سادگی درک کنید که بسیاری از توپ های روی زمین به داخل هوا رانده می شوند) ، و سپس هنگام انتقال ذرات ، فوتون ها را ساطع می کنند ، و هنگامی که تعداد فوتون ها کافی است ، به منظور تشکیل لیزر. به منظور اطمینان از اینکه LaSer از نظر ترکیبی کامل است. آینه ها (لنز راست). هنگامی که لیزر و سپس از طریق یک طراحی نوری خاص ، تشکیل انرژی لیزر.

3, لیزر نیمه هادی
هنگامی که به لیزرهای نیمه هادی می رسد ، می توان آن را به عنوان یک فتودیود به سادگی درک کرد ، یک محل اتصال PN در دیود وجود دارد و وقتی جریان خاصی اضافه می شود ، انتقال الکترونیکی در نیمه هادی برای انتشار فوتون ها تشکیل می شود و در نتیجه لیزر ایجاد می شود. هنگامی که انرژی لیزر آزاد شده توسط نیمه هادی کوچک است ، از دستگاه نیمه هادی کم قدرت می توان به عنوان منبع پمپ (منبع تحریک) استفاده کردلیزر فیبر، بنابراین لیزر فیبر تشکیل می شود. اگر قدرت لیزر نیمه هادی بیشتر شود تا جایی که می تواند مستقیماً برای پردازش مواد باشد ، به یک لیزر نیمه هادی مستقیم تبدیل می شود. در حال حاضر ، لیزرهای نیمه هادی مستقیم در بازار به سطح 10،000 وات رسیده اند.

علاوه بر چندین لیزر فوق ، مردم نیز لیزرهای مایع را اختراع کرده اند که به عنوان لیزر سوخت نیز شناخته می شوند. لیزرهای مایع نسبت به مواد جامد از نظر حجم و ماده کار پیچیده تر هستند و بندرت مورد استفاده قرار می گیرند.