Lazerio technologija turi camane į žmones į&gyvenimą iš visų aspektų, tačiau yra daugybė lazerių tipų, turinčių skirtingą bangos ilgį ir skirtingas charakteristikas, todėl taikymo sritys yra skirtingos. Manau, kad daugumai žmonių šiek tiek skauda galvą dėl sudėtingų lazerių rūšių. Todėl šiame straipsnyje apibendrinami įvairių tipų lazeriai ir paaiškintos kiekvieno tipo lazerių savybės ir praktinis pritaikymas.
Pagal skirtingas darbines laikmenas lazeriai skirstomi į kietus, dujų, lazerinius, dažų, puslaidininkinius, pluoštinius ir laisvųjų elektronų lazerius. Tarp jų yra daug padalytų rūšių kietojo kūno lazerių ir dujų lazerių. Visų rūšių lazerių, išskyrus siurblio šaltinį, optinį rezonatorių ir stiprinimo terpę, pagrindiniai darbo principai, išskyrus laisvųjų elektronų lazerius, yra vienodi.
Kietojo kūno lazeriuose šviesa paprastai naudojama kaip siurblio šaltinis, o kristalai ar akiniai, galintys generuoti lazerio šviesą, yra vadinami lazerio darbo medžiagomis. Lazerio darbo medžiaga sudaryta iš matricos ir aktyvinančiojo jonų. Matricos medžiaga suteikia aktyvinančiam jonui tinkamą egzistavimo ir darbo aplinką, o lazerio generavimo procesą užbaigia aktyvinamasis jonas. Dažniausiai naudojami aktyvinantys jonai yra daugiausia pereinamojo metalo jonai, tokie kaip chromo, deimanto, nikelio ir retųjų žemių metalų jonai, tokie kaip neodimio jonai. Reflektorius, padengtas dielektrine plėvele ant paviršiaus, naudojamas kaip rezonansinis ertmės lęšis, vienas iš jų yra visas veidrodis, o kitas - pusiau veidrodis. Kai sužadinimui naudojami skirtingi aktyvinantys jonai, skirtingos matricinės medžiagos ir skirtingi šviesos bangos ilgiai, bus skleidžiama daugybė skirtingų lazerio šviesos bangų ilgių. Įvairių kietojo kūno lazerių tipai ir jų taikymas.
Rubino lazeris
Išvesties lazerio bangos ilgis yra 694. {{{1}} nm, o fotoelektrinės konversijos greitis yra žemas, tik 0. 1%. Tačiau ilgas fluorescencinis tarnavimo laikas skatina energijos kaupimąsi ir gali išduoti didelę impulsų galią. Lazeriu, kurį sukuria rubino lazdelė, kurios storis yra rašiklio šerdis ir ilgi pirštai, galima lengvai įsiskverbti į geležies lakštą. Prieš atsirandant efektyvesniems YAG lazeriams, rubino lazeriai buvo plačiai naudojami pjaustant ir gręžiant lazeriais. Be to, 694 nm šviesą lengvai sugeria melaninas, todėl rubino lazeris taip pat naudojamas pigmentiniams pažeidimams (odos dėmėms ant odos) gydyti.
Titano safyro lazeris
Dėl savo kristalų savybių jis turi platų derinamąjį diapazoną (tai yra bangos ilgio diapazoną) ir pagal poreikį gali skleisti šviesą, kurios bangos ilgis yra 660 nm-1200nm. Kartu su dažnio dvigubinimo technologijos (kuri gali dvigubai padidinti šviesos dažnį, tai yra, perpus sumažinant bangos ilgį) brandos trukme, bangos ilgių diapazoną galima išplėsti iki 330 nm-600nm. Titano safyro lazeriai naudojami femtosekundžių spektrometrijoje, netiesinės optikos tyrimuose, baltos šviesos generavime, terahercinių bangų generavime ir kt., Ir yra pritaikomi medicinos grožiui.
YAG
Tai itrio aliuminio granato santrumpa. Ši medžiaga šiuo metu yra pati puikiausia lazerinių kristalų matrica, turinti išsamias charakteristikas. Po neodimio (Nd) lempos jis gali skleisti 1064 nm šviesos, o maksimali ištisinė išėjimo galia gali siekti 1000 w. Pirmosiomis dienomis kaip lazerio siurblio šaltinis buvo naudojama inertinių dujų pliūpsnis. Tačiau blykstės pompos metodas turi platų spektrinį diapazoną, prastą sutapimą su lazerio stiprinimo terpės absorbcijos spektru ir didelę šiluminę apkrovą, todėl mažas fotoelektrinės konversijos greitis. Todėl naudojant LD (lazerinius diodinius) siurblius galima pasiekti didelį efektyvumą, didelę galią ir ilgą lazerio tarnavimo laiką. Nd: YAG lazeris gali būti naudojamas gydant hemangiomas, siekiant slopinti naviko augimą. Tačiau šiluminis šio lazerio pažeidimas audiniams nėra selektyvus. Koaguliuojant navikines kraujagysles, perteklinė energija taip pat pažeis aplinkinius normalius audinius, palikdama randus po operacijos. Todėl Nd: YAG lazeriai dažniausiai naudojami chirurgijoje, ginekologijoje, veido bruožuose, rečiau - dermatologijoje.
Yb: YAG, įtaisytas Yb (Yb) YAG, gali išleisti 1030 nm šviesą. Yb: YAG' siurblio bangos ilgis yra 941 nm, tai yra labai arti išėjimo bangos ilgio, todėl siurblio kvantinis efektyvumas gali būti 91. 4 %, o su siurbliu sukuriama šiluma yra sumažinta iki 10% (didžioji dalis įvesties energijos paverčiama išvestimi. Maža lazerio energijos dalis tampa šiluma, o tai reiškia, kad konversijos efektyvumas yra labai didelis), tai yra nuo 25% iki 30% Nd: YAG. Yb: YAG tapo viena pastebimiausių kietojo kūno lazerinių terpių. LD pumpuojami didelės galios Yb: YAG kietojo kūno lazeriai tapo nauja mokslinių tyrimų vieta ir laikomi pagrindine didelio efektyvumo, didelio galingumo kietojo kūno lazerių kūrimo kryptimi.
Be šių dviejų tipų, YAG taip pat galima maišyti su erbiu (Ho), erbiu (Er) ir pan. Ho: YAG gali generuoti 2097 nm ir 2091 nm lazerius, saugius žmogaus akims. Tai daugiausia tinka optiniam ryšiui, radarui ir medicinos reikmėms. Er: YAG išveda 2. 9 μm šviesos. Žmogaus kūnas pasižymi dideliu absorbcijos greičiu tokiu bangos ilgiu ir turi didelį pritaikymo potencialą lazerio ir kraujagyslių chirurgijoje.
Dažų lazeris
Lazeris, kurio lazerio terpėje naudojami organiniai dažai, dažniausiai skystas tirpalas. Palyginus su dujinėmis ir kietojo kūno lazerinėmis terpėmis, dažų lazeriai dažnai gali būti naudojami platesniame bangų ilgių diapazone. Dėl plataus pralaidumo jie yra ypač tinkami derinamiesiems ir impulsiniams lazeriams. Tačiau dėl trumpo vidutinio tarnavimo laiko ir ribotos išėjimo galios jis iš esmės buvo pakeistas kietojo kūno lazeriu, kurio bangos ilgis yra derinamas, pavyzdžiui, titano safyro.
Semiconductor laser
Tai lazeris, kurio darbinė medžiaga yra puslaidininkinė medžiaga. Yra trys sužadinimo būdų tipai: elektrinis įpurškimas, elektronų pluošto sužadinimas ir optinis siurbimas. Mažas dydis, maža kaina, didelis efektyvumas, ilgas tarnavimo laikas, mažos energijos sąnaudos, gali būti naudojamas elektroninės informacijos, lazerinio spausdinimo, lazerinio rodytuvo, optinio ryšio, lazerinės TV, mažo lazerio projektoriaus, elektroninės informacijos, integruotos optikos srityse. svarbus lazerio tipas.
Skaidulinis optinis lazeris
Tai reiškia lazerį, naudojantį kaip padidinimo terpę, naudojantį retųjų žemių elementais legiruotą stiklo pluoštą, kuris yra plačiai pritaikomas, įskaitant lazerio pluošto ryšį, nuotolinį lazerio ryšį su laivu, pramoninę laivų statybą, automobilių gamybą, graviravimą lazeriu, žymėjimą lazeriu, pjaustymą lazeriu. , spausdinimo ritinėliai, metalas Metalo gręžimas / pjovimas / suvirinimas (litavimas, grūdinimas, apdengimas ir giluminis suvirinimas), karinis gynybos saugumas, medicininė įranga ir įranga, didelio masto infrastruktūra, kaip siurblio šaltinis kitiems lazeriams ir kt.
Nemokamas elektronų lazeris
Tai naujo tipo didelės galios koherentinės spinduliuotės šaltinis, kuris skiriasi nuo tradicinių lazerių. Tam nereikia darbinių medžiagų nei dujų, nei skysčių, nei kietų medžiagų, bet aukštos energijos elektroninių pluoštų kinetinę energiją tiesiogiai paverčia koherentine spinduliavimo energija. Todėl laisvojo elektronų lazerio darbinė medžiaga taip pat gali būti laikoma laisvu elektronu. Jis pasižymi daugybe puikių savybių, tokių kaip didelė galia, didelis efektyvumas, platus bangų ilgių derinimas ir labai trumpų impulsų laiko struktūra. Be to, joks lazeris negali turėti šių savybių tuo pačiu metu. Tai turi labai daug žadančių fizikos tyrimų, lazerinių ginklų, sintezės lazeriu, fotochemijos ir optinių ryšių srityse.