Koliko laserskih generatora postoji? (Dio 2)

Iako postoje raznelaserigenerišu se ekscitacijom i stimulisanim zračenjem, pa je osnovni sastav lasera fiksiran, radnom supstancom (tj. radnim medijumom koji može da proizvede inverziju broja čestica nakon ekscitacije), izvorom pobude (energija koja može da proizvede radna supstanca inverzija broja čestica, takođe poznata kao izvor pumpe), i optički rezonator se sastoje od tri dela.

Ⅱ. Gasni laser

Postoje mnoge vrste plinskih lasera, od kojih su najčešće korišteni laseri na ugljični dioksid i helijum-neonski laseri.

1. CO₂ laserski generator

CO₂ laser, uglavnom koristi CO₂ plin, dodaje malu količinu dušika i helijuma, a također koristi ekscitaciju "izvora pumpe", tako da molekuli plina proizvode prijelaz energetskog nivoa, čime se stimulira laser.

CO₂ laser pobuđuje nivoe molekularne energije za dobijanje lasera. Njegov princip rada je složeniji jer molekul ima tri različita kretanja, jedan je kretanje elektrona u molekulu koji određuje stanje elektrona molekula; Drugo, vibraciono energetsko stanje molekula je određeno atomskom vibracijom u molekuli. Treće, ukupna rotacija molekula određuje rotacijsko energetsko stanje molekula. Stanje molekularnog kretanja je složeno, energetski nivo je složen, tako da je složen i proces tranzicije energetskog nivoa pobuđenih molekula.

Gas CO₂, male količine azota i helijuma su inkapsulirani u staklenoj "cijevci za pražnjenje"; Kontinuirano se primjenjuje neka vrsta "izvora pumpe", koji emituje elektrone koji udaraju u molekule dušika u cijevi i uzrokuju njihovo uzbuđenje; Molekuli dušika i molekuli CO₂ se sudaraju, molekuli dušika prenose energiju na molekule CO₂, molekule CO₂ prelaze sa niskog energetskog nivoa na visoki energetski nivo; Pošaljite laser. Odnosno, "izvor pumpe" lasera kojeg emituje molekula plina CO₂ je sekundarna pobuda, prvo vibracija molekula dušika pobuđena elektronima, a zatim molekul dušika koji udara u molekulu CO₂.

Molekuli CO₂ se pobuđuju iz infracrvene svjetlosti, ali također moraju pojačati rezonanciju, a poboljšani laser mora biti odaslan. Da bi se pojačala infracrvena rezonancija, zatvorena staklena cijev može biti pozlaćena kako bi se formiralo ogledalo; Pošto opšte staklo ne može da prođe infracrveno svetlo, u sredini ogledala se otvara mala rupa i zatvara se materijal koji može da prođe infracrveno svetlo, tako da se infracrveni laser nakon rezonancije može prenositi kroz rupu.

Izvor pobude CO₂ lasera ima niz visokonaponskih jednosmjernih struja, visokofrekventnih naizmjeničnih struja, radio frekvencija i mikrovalnih pećnica.

Uobičajeni CO₂ laseri imaju snagu od desetina vati do skoro kilovata, CO₂ laseri se prodaju na tržištu i ovi laseri se uspješno koriste u svim sferama života. Ova svojstva čine lasere s ugljičnim dioksidom široko korištenim u mnogim poljima. U industriji se koristi za obradu raznih materijala, uključujući bušenje, rezanje, zavarivanje, žarenje, fuziju, modifikaciju površine, premazivanje itd. Medicinski se koristi u raznim hirurškim zahvatima; Vojne primjene uključuju laserski domet, lidar, pa čak i oružje usmjerene energije.

2. Helijum-neonski laser

Helijum-neonski laser je trenutno jedan od najčešće korišćenih lasera, sa izlaznom snagom između 0.5 i 100 miliwata, sa veoma dobrim kvalitetom zraka, može se koristiti u hirurškom tretmanu, laserskoj kozmetologiji, merenju zgrada , indikacija kolimacije, fotokopirano štampanje, laserski žiroskop, itd. Mnogi srednjoškolski LABS ga takođe koriste za demonstracione eksperimente.

Generalno, gustina izlazne energije gasnih lasera je manja nego kod čvrstih lasera.

Ⅲ. Poluprovodnički laser

Trenutno, u poluvodičkim laserskim uređajima, GaAs (galijum arsenid) diodni poluvodički laser ima bolje performanse i široko se koristi.

Za GaAs (galijum arsenid) lasere, broj neravnotežnih nosača je obrnut između energetskih pojaseva poluvodičkih materijala uz pomoć strujne pobude, a laser se generiše kada se elektroni u obrnutom stanju kombinuju sa rupama.

Poluvodički diodni laseri mogu emitovati vidljivo lasersko svjetlo, ali također mogu emitovati blisku infracrvenu ili ultraljubičastu svjetlost. Vrijedi napomenuti da svjetlost koju emituje obična svjetleća dioda (LED) nije laser, a laserska dioda (LD) je napravljena od rezonatora na bazi diode koja emituje svjetlost.

Poluvodički diodni laser je najpraktičnija i najvažnija vrsta lasera. Ima malu veličinu, lagan, pouzdan rad, manju potrošnju energije, visoku efikasnost i dug životni vek. Budući da se može koristiti pobuda napona i struje, može biti kompatibilna s integriranim kolima. Takođe može direktno modulirati struju na frekvencijama do GHz kako bi se dobio modulirani laserski izlaz velike brzine. Zbog ovih prednosti, poluvodički diodni laseri su naširoko korišteni u laserskoj komunikaciji, optičkom skladištenju, optičkom žiroskopu, laserskom ispisu, dometu i radaru.

Komunikacija optičkim vlaknima je najvažnije polje primjene poluvodičkih lasera, a komunikacijska mreža se ne može odvojiti od poluvodičkih lasera.

Poluvodičke laserske aplikacije vidljive svjetlosti mogu se vidjeti posvuda, kao što su čitači bar kodova, čitanje i pisanje optičke memorije, lasersko štampanje, lasersko štampanje, ekran u boji, televizija u boji visoke definicije i tako dalje.

Poluprovodnički laseri se takođe obično koriste u laserskoj daljinskoj detekciji, komunikacijama u slobodnom prostoru, atmosferskim prozorima, atmosferskom monitoringu i hemijskoj spektralnoj analizi.

Vojna upotreba poluprovodničkih lasera je takođe veoma divna, kao što su infracrvene protivmere, lasersko nišanjenje, lasersko dometanje, lidar, lasersko navođenje, laserski osigurač, itd.

Ⅳ. Hemijski laser

Hemijski laseri koriste kemijske reakcije za proizvodnju laserske svjetlosti. Na primjer, kada atomi fluora i vodonika kemijski reagiraju, molekule fluorovodonika mogu se formirati u pobuđenom stanju. Na ovaj način, kada se dva jonska stanja gasa brzo pomiješaju, može se generirati lasersko svjetlo, tako da nije potrebna nikakva druga energija, a vrlo moćna svjetlosna energija može se dobiti direktno iz kemijske reakcije.

Trenutno, najvažniji su fluorovodonik (HF) i deuterijum fluorid (DF) dva uređaja, bivši laser talasne dužine između 2,6 ~ 3,3 mikrona; Potonji je između 3,5 i 4,2 mikrona. Takođe, bromovodonik (HBr) laser, talasne dužine 4.0 ~ 4,7 mikrona; Ugljični monoksid (CO) laser, talasna dužina 4,9 ~ 5,8 mikrona; Kiseonički jodni laser, 1,3 mikrona. Ovi čisti hemijski laseri trenutno mogu postići nekoliko megavata izlazne snage, a njihove talasne dužine lasera se kreću u skorom infracrvenom do srednjem infracrvenom spektru, koji se lako može prenijeti u atmosferu ili u optička vlakna.

Budući da se hemijski laser proizvodi hemijskom reakcijom, zapremina ove vrste lasera je relativno mala i pogodnija je za rad na terenu; Konkretno, mogu se proizvoditi laseri velike snage, koji se mogu koristiti u vojne svrhe, kao i za nuklearnu fuziju.

Istraživanja mikrohemije su direktno promovisala istraživanje hemijskih lasera, a pravac razvoja hemijskih lasera uglavnom je fokusiran na: 1) proizvodnja hemijskih reakcionih lasera zahteva stvarni rad, snagu se može kontrolisati, a periodično vreme može biti kontrolisano; 2) Veličina cijelog generatora mora biti mala; 3) Zahtijeva da bude u stanju proizvesti laser super snage.

Kontakt informacije:

Ako imate bilo kakvu ideju, slobodno nam se obratite. Bez obzira gdje se nalaze naši kupci i koji su naši zahtjevi, mi ćemo slijediti naš cilj da našim kupcima pružimo visok kvalitet, niske cijene i najbolju uslugu.