Kiek yra lazerinių generatorių? (2 dalis)

Nors yra įvairiųlazeriai, juos sukuria sužadinimas ir stimuliuojama spinduliuotė, todėl pagrindinę lazerio sudėtį fiksuoja darbinė medžiaga (ty darbinė terpė, galinti sukelti dalelių skaičiaus inversiją po sužadinimo), sužadinimo šaltinis (energija, kuri gali darbinė medžiaga dalelių skaičiaus inversija, taip pat žinoma kaip siurblio šaltinis), ir optinis rezonatorius susideda iš trijų dalių.

Ⅱ. Dujų lazeris

Yra daugybė dujinių lazerių tipų, iš kurių dažniausiai naudojami anglies dioksido lazeriai ir helio-neoniniai lazeriai.

1. CO₂ lazerio generatorius

CO₂ lazeris, daugiausia naudoja CO₂ dujas, prideda nedidelį kiekį azoto ir helio, taip pat naudoja "siurblio šaltinio" sužadinimą, kad dujų molekulės sukurtų energijos lygio perėjimą, taip stimuliuodamos lazerį.

CO₂ lazeriu sužadinami molekulinės energijos lygiai, norint gauti lazerį. Jo veikimo principas yra sudėtingesnis, nes molekulė turi tris skirtingus judesius, vienas iš jų yra elektronų judėjimas molekulėje, lemia molekulės elektronų būseną; Antra, molekulės vibracinės energijos būseną lemia atominė vibracija molekulėje. Trečia, bendras molekulės sukimasis lemia molekulės sukimosi energijos būseną. Molekulinio judėjimo būsena yra sudėtinga, energijos lygis yra sudėtingas, todėl sužadintų molekulių energijos lygio perėjimo procesas taip pat yra sudėtingas.

Dujos CO₂, nedideli kiekiai azoto ir helio yra įdėmi į stiklinį „išleidimo vamzdelį“; Nuolat taikomas kažkoks „siurblio šaltinis“, kuris skleidžia elektronus, kurie atsitrenkia į azoto molekules vamzdyje ir sukelia jas sujaudinimą; Azoto molekulės ir CO₂ molekulės susiduria, azoto molekulės perduoda energiją CO₂ molekulėms, CO₂ molekulės pereina iš žemos energijos lygio į aukštą energijos lygį; Išsiųskite lazerį. Tai reiškia, kad CO₂ dujų molekulės skleidžiamo lazerio „siurblys šaltinis“ yra antrinis sužadinimas, pirmiausia elektronais sužadinta azoto molekulės vibracija, o paskui azoto molekulė, atsitrenkianti į CO₂ molekulę.

CO₂ molekulės yra sužadinamos iš infraraudonųjų spindulių, bet taip pat turi sustiprinti rezonansą, todėl patobulintas lazeris turi būti perduodamas. Siekiant sustiprinti infraraudonųjų spindulių rezonansą, sandarus stiklinis vamzdis gali būti padengtas auksu, kad susidarytų veidrodis; Kadangi bendras stiklas negali praleisti infraraudonųjų spindulių, veidrodžio viduryje atidaroma maža skylė ir užsandarinama medžiaga, galinti praleisti infraraudonąją šviesą, kad infraraudonųjų spindulių lazeris po rezonanso galėtų būti perduodamas per skylę.

CO₂ lazerinis sužadinimo šaltinis turi įvairių aukštos įtampos nuolatinės srovės, aukšto dažnio kintamosios srovės, radijo dažnių ir mikrobangų skardinių.

Dažniausiai naudojamų CO₂ lazerių galia svyruoja nuo dešimčių vatų iki beveik kilovatų, CO₂ lazeriai parduodami rinkoje ir šie lazeriai sėkmingai naudojami visose gyvenimo srityse. Dėl šių savybių anglies dioksido lazeriai plačiai naudojami daugelyje sričių. Pramonėje jis naudojamas įvairioms medžiagoms apdoroti, įskaitant gręžimą, pjovimą, suvirinimą, atkaitinimą, lydymą, paviršiaus modifikavimą, dengimą ir kt. Mediciniškai naudojamas įvairiose chirurginėse procedūrose; Karinės programos apima lazerio nuotolio, lidar ir net nukreiptos energijos ginklus.

2. Helio-neoninis lazeris

Helio-neoninis lazeris yra vienas plačiausiai šiuo metu naudojamų lazerių, kurio išėjimo galia yra nuo 0,5 iki 100 milivatų, labai geros spindulio kokybės, gali būti naudojamas chirurginiam gydymui, lazerinei kosmetologijai, pastatų matavimams. , kolimacijos indikacija, fotokopinis spausdinimas, lazerinis giroskopas ir kt. Daugelis aukštųjų mokyklų LABS taip pat naudoja jį demonstraciniams eksperimentams.

Apskritai, dujų lazerių išėjimo energijos tankis yra mažesnis nei kietųjų lazerių.

Ⅲ. Puslaidininkinis lazeris

Šiuo metu puslaidininkiniuose lazeriniuose įrenginiuose GaAs (galio arsenido) diodinis puslaidininkinis lazeris pasižymi geresniu našumu ir yra plačiai naudojamas.

GaAs (galio arsenido) lazeriuose nepusiausvyros nešėjų skaičius tarp puslaidininkinių medžiagų energijos juostų keičiamas srovės sužadinimo būdu, o lazeris generuojamas, kai atvirkštinės būsenos elektronai sujungiami su skylutėmis.

Puslaidininkiniai diodiniai lazeriai gali skleisti matomą lazerio šviesą, bet taip pat gali skleisti artimą infraraudonąją ar ultravioletinę šviesą. Verta paminėti, kad įprasto šviesos diodo (LED) skleidžiama šviesa nėra lazeris, o lazerinis diodas (LD) yra pagamintas iš rezonatoriaus šviesos diodo pagrindu.

Puslaidininkinis diodinis lazeris yra praktiškiausia ir svarbiausia lazerio rūšis. Jis turi mažą dydį, lengvą, patikimą veikimą, mažesnį energijos suvartojimą, didelį efektyvumą ir ilgą tarnavimo laiką. Kadangi gali būti naudojamas įtampos ir srovės sužadinimas, jis gali būti suderinamas su integriniais grandynais. Jis taip pat gali tiesiogiai moduliuoti srovę iki GHz dažnių, kad gautų didelės spartos moduliuotą lazerio išvestį. Dėl šių pranašumų puslaidininkiniai diodiniai lazeriai buvo plačiai naudojami lazeriniam ryšiui, optinei saugyklai, optiniam giroskopui, lazeriniam spausdinimui, nuotolio nustatymui ir radarui.

Šviesolaidinis ryšys yra svarbiausia puslaidininkinių lazerių taikymo sritis, o ryšio tinklo negalima atskirti nuo puslaidininkinių lazerių.

Visur galima pamatyti matomas šviesos puslaidininkių lazerines programas, tokias kaip brūkšninių kodų skaitytuvai, optinės atminties skaitymas ir rašymas, lazerinis spausdinimas, lazerinis spausdinimas, spalvotas ekranas, didelės raiškos spalvota televizija ir kt.

Puslaidininkiniai lazeriai taip pat dažniausiai naudojami lazeriniam nuotoliniam aptikimui, laisvos erdvės ryšiams, atmosferiniams langams, atmosferos stebėjimui ir cheminei spektrinei analizei.

Karinis puslaidininkinių lazerių naudojimas taip pat yra labai nuostabus, pavyzdžiui, infraraudonųjų spindulių atsakomosios priemonės, lazerio taikymas, lazerio nuotolio nustatymas, lidaras, lazerinis valdymas, lazerio fuze ir pan.

Ⅳ. Cheminis lazeris

Cheminiai lazeriai naudoja chemines reakcijas lazerio šviesai gaminti. Pavyzdžiui, kai fluoro ir vandenilio atomai reaguoja chemiškai, vandenilio fluorido molekulės gali susidaryti sužadintos būsenos. Tokiu būdu, kai dvi joninės dujų būsenos greitai susimaišo, gali būti generuojama lazerio šviesa, todėl nereikia jokios kitos energijos, o labai galinga šviesos energija gali būti gaunama tiesiogiai iš cheminės reakcijos.

Šiuo metu svarbiausi yra vandenilio fluorido (HF) ir deuterio fluorido (DF) du prietaisai, buvę lazerio bangos ilgis tarp 2,6 ~ 3,3 mikronų; Pastarasis yra nuo 3,5 iki 4,2 mikrono. Taip pat vandenilio bromido (HBr) lazeris, bangos ilgis 4.0 ~ 4,7 mikronai; Anglies monoksido (CO) lazeris, bangos ilgis 4,9 ~ 5,8 mikronai; Deguonies jodo lazeris, 1,3 mikrono. Šiuo metu šie gryni cheminiai lazeriai gali pasiekti kelis megavatus, o jų lazerio bangos ilgiai svyruoja nuo artimojo infraraudonųjų spindulių iki vidutinio infraraudonųjų spindulių spektro, kuris gali būti lengvai perduodamas atmosferoje arba optiniais pluoštais.

Kadangi cheminis lazeris gaminamas cheminės reakcijos būdu, tokio tipo lazerio tūris yra palyginti mažas ir jis labiau tinka lauko darbams; Visų pirma gali būti gaminami didelės galios lazeriai, kurie gali būti naudojami kariniams tikslams, taip pat branduolių sintezei.

Mikrochemijos tyrimai tiesiogiai skatino cheminių lazerių tyrimus, o cheminių lazerių plėtros kryptis daugiausia orientuota į: 1) cheminės reakcijos lazerio gamybai reikalingas faktinis veikimas, galia gali būti valdoma, o laikas gali būti pertraukiamas. kontroliuojamas; 2) Reikalaujama, kad viso generatoriaus dydis būtų mažas; 3) Reikalauti, kad būtų galima gaminti itin galingą lazerį.

Kontaktinė informacija:

Jei turite kokių nors idėjų, nedvejodami pasikalbėkite su mumis. Nesvarbu, kur yra mūsų klientai ir kokie yra mūsų reikalavimai, sieksime savo tikslo teikti klientams aukštą kokybę, žemas kainas ir geriausias paslaugas.