مبادئ وأنواع الليزر

مبادئ وأنواعالليزر
ما هو الليزر؟
الليزر (تضخيم الضوء عن طريق الانبعاث المحفز للإشعاع) ؛ للحصول على فكرة أفضل ، ألق نظرة على الصورة أدناه:

تنتقل ذرة على مستوى طاقة أعلى تلقائيًا إلى مستوى طاقة أقل وتنبعث من الفوتون ، وهي عملية تسمى الإشعاع التلقائي.
يمكن فهم الشعبية على النحو التالي: كرة على الأرض هي موقعها الأنسب ، عندما يتم دفع الكرة إلى الهواء بواسطة قوة خارجية (تسمى الضخ) ، في اللحظة التي تختفي فيها القوة الخارجية ، تسقط الكرة من ارتفاع عالٍ ، وتطلق كمية معينة من الطاقة. إذا كانت الكرة ذرة محددة ، فإن تلك الذرة تنبعث من فوتون لطول موجة معين أثناء الانتقال.

تصنيف الليزر
لقد أتقن الناس مبدأ توليد الليزر ، وبدأوا في تطوير أشكال مختلفة من الليزر ، إذا كان يمكن تقسيمها وفقًا للمواد العاملة بالليزر لتصنيفها ، إلى ليزر غاز ، ليزر صلب ، ليزر أشباه الموصلات ، إلخ ..
1 ، تصنيف ليزر الغاز: ذرة ، جزيء ، أيون ؛
مادة العمل من ليزر الغاز هي البخار الغاز أو المعدني ، والذي يتميز بمدى واسع الطول الموجي من ناتج الليزر. الأكثر شيوعًا هو ليزر ثاني أكسيد الكربون ، حيث يتم استخدام ثاني أكسيد الكربون كمواد عمل لتوليد ليزر الأشعة تحت الحمراء 10.6um عن طريق الإثارة من التفريغ الكهربائي.
نظرًا لأن مادة العمل لليزر الغاز هي غاز ، فإن الهيكل العام للليزر كبير جدًا ، وطول موجة الناتج ليزر الغاز طويل جدًا ، فإن أداء معالجة المواد ليس جيدًا. لذلك ، تم القضاء على الليزر الغاز قريبًا من السوق ، ولم يتم استخدامه إلا في مناطق معينة ، مثل وضع علامة ليزر لبعض الأجزاء البلاستيكية.
2, ليزر صلبالتصنيف: Ruby ، ​​ND: YAG ، إلخ. ؛
المواد العاملة في ليزر الحالة الصلبة هي Ruby ، ​​وزجاج النيوديميوم ، وعقيق الألومنيوم Yttrium (YAG) ، وما إلى ذلك ، وهو كمية صغيرة من الأيونات المدمجة بشكل موحد في البلورة أو زجاج المادة مثل المصفوفة ، تسمى الأيونات النشطة.
يتكون ليزر الحالة الصلبة من مادة عمل ، ونظام ضخ ، ورنين ، ونظام تبريد وترشيح. المربع الأسود في منتصف الصورة أدناه هو بلورة ليزر ، والتي تبدو وكأنها زجاج شفاف فاتح اللون ويتألف من بلورة شفافة مع المعادن الأرضية النادرة. إنه الهيكل الخاص لذرة المعادن الأرضية النادرة التي تشكل انعكاسًا في السكان الجسيمات عند إلقاء الضوء عليها بمصدر إضاءة (ببساطة نفهم أن العديد من الكرات على الأرض يتم دفعها إلى الهواء) ، ثم تنبعث منها الفوتونات عند انتقال الجسيمات ، وعندما يكون عدد الفوتونات كافية ، ومتسابقات متكررة ، وترددات متكررة). عدسة). عندما يخرج الليزر ثم من خلال تصميم بصري معين ، تشكيل طاقة الليزر.

3, ليزر أشباه الموصلات
عندما يتعلق الأمر بالليزر شبه الموصل ، يمكن فهمه ببساطة على أنه ثنائي ضوئي ، فهناك تقاطع PN في الصمام الثنائي ، وعندما تتم إضافة تيار معين ، يتم تشكيل الانتقال الإلكتروني في أشباه الموصلات لإطلاق فوتونات ، مما يؤدي إلى الليزر. عندما تكون طاقة الليزر التي ينشرها أشباه الموصلات صغيرة ، يمكن استخدام جهاز أشباه الموصلات منخفض الطاقة كمصدر للمضخة (مصدر الإثارة)ليزر الألياف، لذلك يتم تشكيل ليزر الألياف. إذا تم زيادة قوة ليزر أشباه الموصلات إلى حد أنه يمكن إخراجها مباشرة إلى مواد المعالجة ، فإنها تصبح ليزر أشباه الموصلات المباشر. في الوقت الحاضر ، وصلت ليزر أشباه الموصلات المباشر في السوق إلى مستوى 10000 واط.

بالإضافة إلى العديد من الليزر أعلاه ، اخترع الناس أيضًا أشعة الليزر السائل ، والمعروفة أيضًا باسم ليزر الوقود. الليزر السائل أكثر تعقيدًا في الحجم ومواد العمل من المواد الصلبة ونادراً ما يتم استخدامها.