Princípios e tipos de laser

Princípios e tipos delaser
O que é laser?
LASER (Amplificação de Luz por Emissão Estimulada de Radiação); Para ter uma ideia melhor, dê uma olhada na imagem abaixo:

Um átomo em um nível de energia mais alto transita espontaneamente para um nível de energia mais baixo e emite um fóton, um processo chamado radiação espontânea.
Popular pode ser entendido como: uma bola no chão é sua posição mais adequada, quando a bola é empurrada para o ar por uma força externa (chamada de bombeamento), no momento em que a força externa desaparece, a bola cai de uma grande altitude e é liberada uma certa quantidade de energia. Se a bola for um átomo específico, então esse átomo emite um fóton de comprimento de onda específico durante a transição.

Classificação de lasers
As pessoas dominaram o princípio da geração do laser, começaram a desenvolver diferentes formas de laser, se de acordo com o material de trabalho do laser para classificar, podem ser divididos em laser a gás, laser sólido, laser semicondutor, etc.
1, classificação de laser de gás: átomo, molécula, íon;
A substância de trabalho do laser a gás é o vapor de gás ou metal, que é caracterizado por uma ampla faixa de comprimento de onda de saída do laser. O mais comum é o laser de CO2, no qual o CO2 é usado como substância de trabalho para gerar um laser infravermelho de 10,6um por excitação de descarga elétrica.
Como a substância de trabalho do laser a gás é o gás, a estrutura geral do laser é muito grande e o comprimento de onda de saída do laser a gás é muito longo, o desempenho do processamento do material não é bom. Portanto, os lasers a gás foram logo eliminados do mercado e passaram a ser utilizados apenas em determinadas áreas específicas, como a marcação a laser de determinadas peças plásticas.
2, laser sólidoclassificação: rubi, Nd:YAG, etc.;
O material de trabalho do laser de estado sólido é rubi, vidro de neodímio, granada de ítrio-alumínio (YAG), etc., que é uma pequena quantidade de íons uniformemente incorporados no cristal ou vidro do material como matriz, chamados íons ativos.
O laser de estado sólido é composto por uma substância funcional, um sistema de bombeamento, um ressonador e um sistema de resfriamento e filtragem. O quadrado preto no meio da imagem abaixo é um cristal de laser, que se parece com um vidro transparente de cor clara e consiste em um cristal transparente dopado com metais de terras raras. É a estrutura especial do átomo de metal de terras raras que forma uma inversão da população de partículas quando iluminada por uma fonte de luz (basta entender que muitas bolas no solo são empurradas para o ar) e então emite fótons quando as partículas fazem a transição, e quando o número de fótons é suficiente, a formação do laser. Para garantir que o laser emitido seja emitido em uma direção, existem espelhos completos (a lente esquerda) e espelhos de saída semi-reflexivos (a lente direita). Quando a saída do laser e, em seguida, através de um determinado design óptico, a formação de energia laser.

3, laser semicondutor
Quando se trata de lasers semicondutores, pode ser entendido simplesmente como fotodiodo, existe uma junção PN no diodo, e quando uma determinada corrente é adicionada, a transição eletrônica no semicondutor é formada para liberar fótons, resultando em laser. Quando a energia do laser liberada pelo semicondutor é pequena, o dispositivo semicondutor de baixa potência pode ser usado como fonte de bomba (fonte de excitação) dolaser de fibra, então o laser de fibra é formado. Se a potência do laser semicondutor for aumentada ainda mais a ponto de poder ser emitida diretamente para processar materiais, ele se tornará um laser semicondutor direto. Atualmente, os lasers semicondutores diretos no mercado atingiram o nível de 10.000 watts.

Além dos vários lasers acima, as pessoas também inventaram os lasers líquidos, também conhecidos como lasers de combustível. Os lasers líquidos são mais complexos em volume e substância de trabalho do que os sólidos e raramente são usados.