Колко лазерни генератора има? (Част 2)

Въпреки че има разнообразие отлазери, те се генерират от възбуждане и стимулирано лъчение, така че основният състав на лазера е фиксиран от работното вещество (т.е. работната среда, която може да предизвика инверсия на броя на частиците след възбуждане), източникът на възбуждане (енергия, която може да направи работното вещество инверсия на броя на частиците, известно още като източник на помпа), и оптичният резонатор се състоят от три части.

Ⅱ. Газов лазер

Има много видове газови лазери, най-често използваните от които са лазерите с въглероден диоксид и хелиево-неоновите лазери.

1. CO₂ лазерен генератор

CO₂ лазерът използва главно CO₂ газ, добавя малко количество азот и хелий и също така използва възбуждането от "източник на помпа", така че газовите молекули произвеждат преход на енергийното ниво, като по този начин стимулират лазера.

CO₂ лазерът възбужда молекулярни енергийни нива, за да получи лазер. Неговият принцип на работа е по-сложен, тъй като молекулата има три различни движения, едното е движението на електроните в молекулата, което определя електронното състояние на молекулата; Второ, вибрационното енергийно състояние на молекулата се определя от атомната вибрация в молекулата. Трето, общото въртене на молекулата определя ротационното енергийно състояние на молекулата. Състоянието на молекулярното движение е сложно, енергийното ниво е сложно, така че процесът на преход на енергийното ниво на възбудените молекули също е сложен.

Газът CO₂, малки количества азот и хелий са капсулирани в стъклена "разрядна тръба"; Непрекъснато се прилага някакъв вид "източник на помпа", който излъчва електрони, които удрят азотните молекули в тръбата и ги карат да бъдат възбудени; Молекулите на азот и молекулите на CO₂ се сблъскват, молекулите на азота пренасят енергия към молекулите на CO₂, молекулите на CO₂ преминават от ниско енергийно ниво към високо енергийно ниво; Изпратете лазер. С други думи, "източникът на помпата" на лазера, излъчван от газовата молекула CO₂, е вторично възбуждане, първо вибрацията на азотната молекула, възбудена от електрони, и след това азотната молекула, която се сблъсква с молекулата CO₂.

Молекулите на CO₂ се възбуждат от инфрачервена светлина, но също така трябва да усилят резонанса и подобреният лазер трябва да се предава навън. За да се усили инфрачервеният резонанс, запечатаната стъклена тръба може да бъде позлатена, за да образува огледало; Тъй като общото стъкло не може да пропуска инфрачервена светлина, в средата на огледалото се отваря малък отвор и се запечатва материал, който може да пропуска инфрачервена светлина, така че инфрачервеният лазер след резонанс да може да се предава през отвора.

CO₂ лазерен източник на възбуждане има разнообразие от постоянен ток с високо напрежение, променлив ток с висока честота, радиочестота и микровълнова кутия.

Често използваните CO₂ лазери варират в мощност от десетки вата до почти киловати, CO₂ лазери се продават на пазара и тези лазери се използват успешно във всички сфери на живота. Тези свойства правят лазерите с въглероден диоксид широко използвани в много области. В промишлеността се използва за обработка на различни материали, включително пробиване, рязане, заваряване, отгряване, сливане, модификация на повърхността, покритие и т.н. Използва се в медицината при различни хирургични процедури; Военните приложения включват лазерно измерване, лидар и дори оръжия с насочена енергия.

2. Хелий-неонов лазер

Хелиево-неоновият лазер е един от най-широко използваните лазери в момента, с изходна мощност между 0.5 и 100 миливата, с много добро качество на лъча, Може да се използва при хирургично лечение, лазерна козметология, измерване на сгради , колимационна индикация, фотокопиран печат, лазерен жироскоп и т.н. Много гимназиални LABS също го използват за демонстрационни експерименти.

Като цяло плътността на изходната енергия на газовите лазери е по-малка от тази на твърдите лазери.

Ⅲ. Полупроводников лазер

Понастоящем в полупроводниковите лазерни устройства GaAs (галиев арсенид) диоден полупроводников лазер има по-добра производителност и се използва широко.

За GaAs (галиев арсенид) лазери, броят на неравновесните носители се обръща между енергийните ленти на полупроводниковите материали чрез токово възбуждане и лазерът се генерира, когато електроните в обърнато състояние се комбинират с дупки.

Полупроводниковите диодни лазери могат да излъчват видима лазерна светлина, но също така могат да излъчват близка инфрачервена или ултравиолетова светлина. Заслужава да се отбележи, че светлината, излъчвана от обикновения светодиод (LED), не е лазер, а лазерният диод (LD) е направен от резонатор на базата на светодиода.

Полупроводниковият диоден лазер е най-практичният и важен вид лазер. Той има малък размер, лек, надеждна работа, по-малко консумация на енергия, висока ефективност и дълъг живот. Тъй като може да се използва възбуждане на напрежение и ток, той може да бъде съвместим с интегрални схеми. Той може също така директно да модулира тока при честоти до GHz, за да получи високоскоростен модулиран лазерен изход. Поради тези предимства, полупроводниковите диодни лазери са широко използвани в лазерна комуникация, оптично съхранение, оптичен жироскоп, лазерен печат, измерване на разстояние и радар.

Комуникацията с оптични влакна е най-важната област на приложение на полупроводниковите лазери и комуникационната мрежа не може да бъде отделена от полупроводниковите лазери.

Полупроводниковите лазерни приложения с видима светлина могат да се видят навсякъде, като четци на баркодове, четене и запис на оптична памет, лазерен печат, лазерен печат, цветен дисплей на екрана, цветна телевизия с висока разделителна способност и т.н.

Полупроводниковите лазери също се използват често в лазерно дистанционно наблюдение, комуникации в свободното пространство, атмосферни прозорци, атмосферен мониторинг и химичен спектрален анализ.

Военната употреба на полупроводникови лазери също е много прекрасна, като инфрачервени противодействия, лазерно насочване, лазерно определяне на разстояние, лидар, лазерно насочване, лазерен взривител и т.н.

Ⅳ. Химичен лазер

Химическите лазери използват химични реакции за производство на лазерна светлина. Например, когато флуорните и водородните атоми реагират химически, могат да се образуват молекули на флуороводород във възбудено състояние. По този начин, когато двете йонни състояния на газа се смесят бързо, може да се генерира лазерна светлина, така че не е необходима друга енергия и може да се получи много мощна светлинна енергия директно от химическата реакция.

В момента най-важните са флуороводород (HF) и деутериев флуорид (DF) две устройства, бившият лазер с дължина на вълната между 2,6 ~ 3,3 микрона; Последният е между 3,5 и 4,2 микрона. Също така лазер с бромоводород (HBr), дължина на вълната 4.0 ~ 4,7 микрона; Лазер с въглероден окис (CO), дължина на вълната 4,9 ~ 5,8 микрона; Кислороден йоден лазер, 1,3 микрона. Тези чисти химически лазери понастоящем могат да постигнат няколко мегавата мощност, а дължините на лазерните им вълни варират в близкия инфрачервен до среден инфрачервен спектър, който лесно може да се предава в атмосферата или в оптични влакна.

Тъй като химическият лазер се произвежда чрез химическа реакция, обемът на този вид лазер е сравнително малък и е по-подходящ за полева работа; По-специално могат да се произвеждат мощни лазери, които могат да се използват за военни цели, както и за ядрен синтез.

Изследванията на микрохимията са насърчили пряко изследванията на химическите лазери и посоката на развитие на химическите лазери е фокусирана главно върху: 1) производството на лазер за химическа реакция изисква действителната операция, мощността може да се контролира и периодичното време може да бъде контролиран; 2) Размерът на целия генератор трябва да бъде малък; 3) Изискване, за да можете да произвеждате лазер със супер мощност.

Информация за връзка:

Ако имате някакви идеи, не се колебайте да говорите с нас. Без значение къде са нашите клиенти и какви са нашите изисквания, ние ще следваме нашата цел да предоставим на нашите клиенти високо качество, ниски цени и най-доброто обслужване.