Ciri yang berbeza dan aplikasi pelbagai jenis laser

Teknologi laser telah cAsaya ke dalam kehidupan orang dari semua aspek, tetapi terdapat banyak jenis lasers, dengan panjang gelombang yang berbeza dan ciri yang berbeza, jadi bidang aplikasi adalah berbeza. Saya percaya bahawa kebanyakan orang mempunyai sedikit sakit kepala dalam menghadapi jenis laser rumit. Oleh itu, artikel ini meringkaskan pelbagai jenis laser dan menerangkan ciri dan aplikasi praktikal setiap jenis laser satu demi satu.

Menurut media kerja yang berbeza, laser dibahagi menjadi laser pepejal, laser laser, laser pewarna, laser semikonduktor, laser gentian dan laser elektron bebas. Antaranya, Terdapat banyak jenis yang dibahagikan kepada laser negara pepejal dan laser laser. Kecuali bagi elektron bebas, prinsip kerja asas bagi semua jenis laser adalah sama, termasuk sumber pam, resonator optik dan mendapatkan Medium.

Dalam lasers negara pepejal, cahaya secara amnya digunakan sebagai sumber pam, Kristal atau gelas yang mampu menjana cahaya laser dipanggil bahan kerja laser. Bahan kerja laser terdiri daripada matriks dan ion yang mengaktifkan. Bahan matriks menyediakan kewujudan yang sesuai dan persekitaran kerja untuk mengaktifkan ion, dan proses menjana laser selesai oleh yang mengaktifkan ion. Mereka yang biasa digunakan ion adalah terutamanya peralihan ion logam, seperti kromium, berlian, nikel, dan ion logam bumi yang jarang berlaku, seperti Neodymium ion. A reflektor bersalut dengan filem dielektrik di atas permukaan berfungsi sebagai kanta rongga resonant, salah satu daripadanya adalah cermin penuh dan salah satu adalah separuh cermin. Apabila satu ion yang berbeza, bahan matriks yang berbeza dan yang berbeza gelombang panjang cahaya digunakan untuk bervariasi, pelbagai panjang gelombang yang berbeza cahaya laser akan dilepaskan. Pelbagai jenis laser keadaan pepejal dan aplikasi mereka.

Ruby laser

Gelombang laser output elength adalah 694.3 NM, dan kadar penukaran fotoelektrik adalah rendah, hanya 0.1%. Walau bagaimanapun, hidup fluorescence yang panjang adalah kondusif kepada penyimpanan tenaga, dan ia boleh mengeluarkan kuasa nadi puncak tinggi. Laser yang dijana oleh seorang yang telah menjadi seorang yang mempunyai ketebalan dan jari yang panjang boleh menembusi kepingan besi dengan mudah. Sebelum kemunculan YAG laser yang lebih cekap, pemlasan yang lebih efisien digunakan dalam memotong dan penggerudian laser. Di samping itu, 694nm Light mudah diserap oleh melanin, jadi The Ruby laser juga digunakan untuk rawatan luka berpigmen (kulit tompok pada kulit).

Titanium Sapphire laser

Oleh kerana sifat Kristal, ia mempunyai julat yang lebih luas (iaitu, julat gelombang panjang), dan boleh output cahaya dengan gelombang panjang 660nm-1200nm mengikut keperluan. Ditambah dengan kematangan teknologi kekerapan menggandakan (yang boleh menggandakan kekerapan cahaya, iaitu, halving gelombang panjang), julat gelombang panjang boleh dilanjutkan kepada 330nm-600nm. Titanium Sapphire laser digunakan dalam femtosecond Spektroskopi, penyelidikan optik tidak linear, generasi cahaya putih, terahertz gelombang, dan sebagainya, dan mempunyai aplikasi dalam Kecantikan perubatan.

YAG

Ia adalah singkatan yttrium aluminium garnet. Bahan ini pada masa ini adalah matriks yang paling sangat cemerlang dengan ciri yang komprehensif. Ia boleh mengeluarkan 1064nm cahaya selepas dipotong dengan Neodymium (nd), dan kuasa output maksimum berterusan boleh mencecah 1000w. Pada awal hari, flash lengai gas telah digunakan sebagai sumber pam laser. Walau bagaimanapun, kaedah pam flash mempunyai pelbagai spektrum yang luas, kebetulan miskin dengan spektrum penyerapan Medium laser, dan beban haba yang besar, yang menyebabkan kadar penukaran yang rendah fotoelektrik. Oleh itu, menggunakan pam TD (laser diode) boleh mencapai kecekapan yang tinggi, kuasa tinggi, dan hayat panjang laser. Nd: YAG laser boleh digunakan dalam rawatan hemangiomas untuk menghalang pertumbuhan tumor. Walau bagaimanapun, kerosakan haba laser ini kepada tisu tidak terpilih. Manakala saluran darah tumor, tenaga berlebihan juga akan merosakkan persekitaran tisu normal, meninggalkan parut selepas pembedahan. Oleh itu, nd: YAG laser kebanyakannya digunakan dalam pembedahan, Ginekologi, ciri muka, dan kurang dalam kulit.

YB: YAG, dengan YB (YB) dalam YAG, boleh mengeluarkan 1030nm cahaya. YB: YAG wavelength adalah 941nm, yang sangat dekat dengan panjang wavelength, yang boleh mencapai kecekapan kuantum pam 91.4, 30%, dan haba yang dihasilkan dengan pam ditindas dalam 10% (sebahagian besar tenaga input ditukar menjadi output sebahagian kecil daripada tenaga laser menjadi haba, yang bermaksud bahawa kecekapan penukaran adalah sangat tinggi) , iaitu 25% hingga 30% daripada nd: YAG. YB: YAG telah menjadi salah satu daripada media laser keadaan pepejal yang paling ketara. LD-kuasa tinggi yang dipam YB: yag pepejal-negara laser telah menjadi sebuah Hotspot penyelidikan baru dan dianggap sebagai arah utama untuk pembangunan yang cekap, tinggi kuasa Quality laser Negeri.

Di samping dua jenis di atas, YAG juga boleh dicampur dengan erbium (Ho), erbium (er), dan seperti. Ho: yag boleh menjana 2097nm dan 2091nm laser yang selamat untuk mata manusia. Ia terutamanya sesuai untuk komunikasi optik, aplikasi radar dan perubatan. Er: YAG output 2.9 μm cahaya. Badan manusia mempunyai kadar serapan yang tinggi pada gelombang panjang ini, dan mempunyai potensi aplikasi yang besar untuk pembedahan laser dan pembedahan vaskular.

Laser pewarna

Laser yang menggunakan pewarna organik sebagai medium laser, biasanya penyelesaian cecair. Berbanding dengan gas yang kukuh dan pepejal-State media laser, laser pewarna sering boleh digunakan sepanjang julat yang lebih luas wavelengths. Lebar jalur lebar menjadikan mereka sangat sesuai untuk laser yang boleh dan tak mabuk. Walau bagaimanapun, disebabkan oleh kehidupan sederhana yang pendek dan kuasa output yang terhad, ia pada dasarnya digantikan dengan laser keadaan pepejal dengan gelombang panjang yang boleh dialas seperti Titanium Sapphire.

Slaser emiconductor

Ia adalah laser menggunakan bahan semikonduktor sebagai bahan kerja. Terdapat tiga jenis kaedah yang menarik: suntikan elektrik, rasuk elektron dan pam optik. Saiz kecil, harga rendah, kecekapan tinggi, hayat perkhidmatan yang panjang, penggunaan kuasa yang rendah, boleh digunakan dalam bidang maklumat elektronik, percetakan laser, penunjuk laser, komunikasi optik, laser TV, projektor laser kecil, maklumat elektronik, optik bersepadu jenis yang paling penting laser.

Laser gentian optik

Ia merujuk kepada laser menggunakan serat Nadir bumi yang jarang berlaku sebagai kelebihan Medium, yang mempunyai pelbagai aplikasi, termasuk komunikasi serat laser, laser Ruang komunikasi jauh, pembinaan industri, pembuatan automobil, telekomunikasi laser, penandaan laser, memotong laser, pencetakan gulungan, Metal penggerudian/memotong/kimpalan (Brazil, reching, ditambah dan kimpalan dalam), Keselamatan Pertahanan tentera, peralatan perubatan dan peralatan, infrastruktur berskala besar, sebagai sumber pam untuk laser lain, dan lain-lain.

Laser elektron percuma

Ia adalah jenis baru sumber radiasi yang mempunyai kuasa tinggi yang berbeza daripada lasers tradisional. Ia tidak memerlukan gas, cecair atau pepejal sebagai bahan kerja, tetapi secara langsung menukarkan tenaga kinetik rasuk yang tinggi-kuasa elektron ke dalam tenaga berseri yang ketara. Oleh itu, bahan kerja laser elektron bebas juga boleh dianggap sebagai elektron bebas. Ia mempunyai satu siri ciri yang sangat baik seperti kuasa tinggi, kecekapan tinggi, penalaan pelbagai lebar wavelengths, dan struktur masa denyutan ultra pendek. Selain itu, tidak ada laser yang boleh mempunyai ciri ini pada masa yang sama. Ia mempunyai prospek yang sangat menjanjikan dalam penyelidikan fizik, senjata laser, fusion laser, photookimia, dan komunikasi optik.