Kuinka monta lasergeneraattoria on olemassa? (Osa 2)

Vaikka niitä on monenlaisialaserit, ne syntyvät virityksen ja stimuloidun säteilyn vaikutuksesta, joten laserin peruskoostumus on kiinnitetty työaineella (eli työväliaineella, joka voi tuottaa hiukkasluvun inversion virityksen jälkeen), virityslähteen (energian, joka voi tehdä työaine partikkeliluvun inversio, joka tunnetaan myös pumppulähteenä) ja optinen resonaattori koostuvat kolmesta osasta.

Ⅱ. Kaasu laser

Kaasulasereita on monenlaisia, joista yleisimmin käytetyt ovat hiilidioksidilaserit ja helium-neonlaserit.

1. CO₂-lasergeneraattori

CO₂-laser käyttää pääasiassa CO₂-kaasua, lisää pienen määrän typpeä ja heliumia ja käyttää myös "pumppulähde"-viritystä, jotta kaasumolekyylit tuottavat energiatason siirtymän, mikä stimuloi laseria.

CO₂-laser viritti molekyylienergiatasoja laserin saamiseksi. Sen toimintaperiaate on monimutkaisempi, koska molekyylissä on kolme eri liikettä, joista yksi on elektronien liike molekyylissä määrittää molekyylin elektronitilan; Toiseksi molekyylin värähtelyenergian tilan määrää molekyylin atomivärähtely. Kolmanneksi molekyylin kokonaiskierto määrittää molekyylin pyörimisenergiatilan. Molekyyliliikkeen tila on monimutkainen, energiataso on monimutkainen, joten myös virittyneiden molekyylien energiatason siirtymäprosessi on monimutkainen.

Kaasu CO₂, pienet määrät typpeä ja heliumia kapseloidaan lasiseen "purkausputkeen"; Jatkuvasti käytetään jonkinlaista "pumppulähdettä", joka emittoi elektroneja, jotka osuvat putkessa oleviin typpimolekyyleihin ja saavat ne kiihtymään; Typpimolekyylit ja CO₂-molekyylit törmäävät, typpimolekyylit siirtävät energiaa CO₂-molekyyleihin, CO2-molekyylit siirtyvät matalasta energiatasosta korkealle energiatasolle; Lähetä laser. Toisin sanoen CO2-kaasumolekyylin lähettämän laserin "pumppulähde" ​​on toissijainen viritys, ensin elektronin virittynyt typpimolekyylin värähtely ja sitten typpimolekyyli, joka törmää CO2-molekyyliin.

CO₂-molekyylit virittyvät ulos infrapunavalosta, mutta niiden on myös vahvistettava resonanssia, ja tehostettu laser on välitettävä ulos. Infrapunaresonanssin vahvistamiseksi suljettu lasiputki voidaan kullata peilin muodostamiseksi; Koska yleinen lasi ei pysty läpäisemään infrapunavaloa, peilin keskelle avataan pieni reikä ja infrapunavaloa läpäisevä materiaali suljetaan, jotta resonanssin jälkeen infrapunalaser voidaan siirtää reiän läpi.

CO₂-laservirityslähteessä on erilaisia ​​suurjännitetasavirtaa, suurtaajuista vaihtovirtaa, radiotaajuutta ja mikroaaltouunia.

Yleisesti käytettyjen CO₂-laserien teho vaihtelee kymmenistä watteista lähes kilowatteihin, CO₂-lasereita myydään markkinoilla, ja näitä lasereita käytetään menestyksekkäästi kaikilla elämänaloilla. Nämä ominaisuudet tekevät hiilidioksidilasereista laajan käytön monilla aloilla. Teollisuudessa sitä käytetään erilaisten materiaalien käsittelyyn, mukaan lukien poraus, leikkaus, hitsaus, hehkutus, sulatus, pinnan modifiointi, pinnoitus jne. Lääketieteellisesti käytetty erilaisissa kirurgisissa toimenpiteissä; Sotilassovelluksia ovat laseretäisyys-, lidar- ja jopa suunnatun energian aseet.

2. Helium-neon laser

Helium-neonlaser on yksi tällä hetkellä eniten käytetyistä lasereista, jonka lähtöteho on 0,5 - 100 milliwattia, erittäin hyvä säteen laatu. Sitä voidaan käyttää kirurgisessa hoidossa, laserkosmetologiassa, rakennusmittauksissa , kollimaatioindikaatio, valokoppatulostus, lasergyro jne. Monet lukion LABS käyttävät sitä myös esittelykokeissa.

Yleensä kaasulaserien lähtöenergiatiheys on pienempi kuin kiinteiden lasereiden.

Ⅲ. Puolijohdelaser

Tällä hetkellä puolijohdelaserlaitteissa GaAs (galliumarsenidi) -diodipuolijohdelaserilla on parempi suorituskyky ja sitä käytetään laajalti.

GaAs-lasereissa (galliumarsenidi) ei-tasapainokantajien lukumäärä käännetään puolijohdemateriaalien energiakaistojen välillä virtaviritteen avulla ja laser syntyy, kun käänteisessä tilassa olevat elektronit yhdistetään reikiin.

Puolijohdediodilaserit voivat lähettää näkyvää laservaloa, mutta ne voivat myös lähettää lähi-infrapuna- tai ultraviolettivaloa. On syytä huomata, että tavallisen valodiodin (LED) lähettämä valo ei ole laseria, vaan laserdiodi (LD) on valmistettu resonaattorista valodiodin pohjalta.

Puolijohdediodilaser on käytännöllisin ja tärkein laserlaji. Se on pieni koko, kevyt, luotettava toiminta, pienempi virrankulutus, korkea hyötysuhde ja pitkä käyttöikä. Koska jännite- ja virtaherätystä voidaan käyttää, se voi olla yhteensopiva integroitujen piirien kanssa. Se voi myös suoraan moduloida virtaa jopa GHz:n taajuuksilla saadakseen nopean moduloidun laserlähdön. Näiden etujen vuoksi puolijohdediodilasereita on käytetty laajalti laserviestinnässä, optisessa tallennustilassa, optisessa gyroskoopissa, lasertulostuksessa, etäisyysmittauksessa ja tutkassa.

Optinen kuituviestintä on puolijohdelasereiden tärkein sovellusalue, eikä viestintäverkkoa voida erottaa puolijohdelasereistä.

Näkyvän valon puolijohdelasersovelluksia voidaan nähdä kaikkialla, kuten viivakoodinlukijat, optisen muistin lukeminen ja kirjoittaminen, lasertulostus, lasertulostus, näytön värinäyttö, teräväpiirtoväritelevisio ja niin edelleen.

Puolijohdelasereita käytetään myös yleisesti laserkaukokartoituksissa, vapaan tilan viestinnässä, ilmakehän ikkunoissa, ilmakehän monitoroinnissa ja kemiallisessa spektrianalyysissä.

Puolijohdelaserien sotilaallinen käyttö on myös erittäin upeaa, kuten infrapunavastatoimenpiteet, laserin tähtäys, laseretäisyys, lidar, laserohjaus, lasersytytin ja niin edelleen.

Ⅳ. Kemiallinen laser

Kemialliset laserit käyttävät kemiallisia reaktioita laservalon tuottamiseen. Esimerkiksi kun fluori- ja vetyatomit reagoivat kemiallisesti, fluorivetymolekyylejä voi muodostua virittyneessä tilassa. Tällä tavalla, kun kaasun kaksi ionitilaa sekoitetaan nopeasti, voidaan tuottaa laservaloa, joten muuta energiaa ei tarvita, ja erittäin voimakasta valoenergiaa voidaan saada suoraan kemiallisesta reaktiosta.

Tällä hetkellä tärkeimmät ovat fluorivety (HF) ja deuteriumfluoridi (DF) kaksi laitetta, entinen laserin aallonpituus välillä 2,6 ~ 3,3 mikronia; Jälkimmäinen on 3,5-4,2 mikronia. Myös vetybromidi (HBr) laser, aallonpituus 4.0 ~ 4,7 mikronia; Hiilimonoksidilaser (CO), aallonpituus 4,9 ~ 5,8 mikronia; Happijodilaser, 1,3 mikronia. Nämä puhtaat kemialliset laserit voivat tällä hetkellä saavuttaa useita megawatteja, ja niiden laseraallonpituudet vaihtelevat lähi-infrapuna-keski-infrapunaspektrissä, mikä voidaan helposti siirtää ilmakehässä tai optisissa kuiduissa.

Koska kemiallinen laser tuotetaan kemiallisella reaktiolla, tämäntyyppisen laserin tilavuus on suhteellisen pieni ja se soveltuu paremmin kenttätöihin; Erityisesti voidaan valmistaa suuritehoisia lasereita, joita voidaan käyttää sotilaallisiin tarkoituksiin sekä ydinfuusioon.

Mikrokemian tutkimus on suoraan edistänyt kemiallisten lasereiden tutkimusta ja kemiallisten lasereiden kehityssuunta keskittyy pääosin: 1) kemiallisen reaktiolaserin valmistus vaatii varsinaista toimintaa, tehoa voidaan ohjata ja ajoittaista aikaa voidaan säätää. valvottu; 2) Koko generaattorin koon on oltava pieni; 3) Edellytämme kykyä tuottaa supertehokasta laseria.

Yhteystiedot:

Jos sinulla on ideoita, ota rohkeasti yhteyttä. Riippumatta siitä, missä asiakkaamme ovat ja mitkä ovat vaatimuksemme, noudatamme tavoitettamme tarjota asiakkaillemme korkeaa laatua, edullisia hintoja ja parasta palvelua.