Princípios e tipos delaser
O que é laser?
LASER (Amplificação de Luz por Emissão Estimulada de Radiação); Para ter uma ideia melhor, observe a 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 libera uma certa quantidade de energia. Se a bola for um átomo específico, então esse átomo emite um fóton de um comprimento de onda específico durante a transição.
Classificação de lasers
As pessoas dominaram o princípio da geração de laser e começaram a desenvolver diferentes formas de laser que, de acordo com o material de trabalho do laser, podem ser classificadas em laser de gás, laser sólido, laser semicondutor, etc.
1, classificação do laser de gás: átomo, molécula, íon;
A substância de trabalho do laser a gás é gás ou vapor metálico, que se caracteriza 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 10,6 µm por excitação de descarga elétrica.
Como a substância de trabalho do laser a gás é gás, a estrutura geral do laser é muito grande e o comprimento de onda de saída é muito longo, o que prejudica o desempenho do processamento de materiais. Portanto, os lasers a gás foram rapidamente eliminados do mercado e passaram a ser utilizados apenas em 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 e alumínio (YAG), etc., que são pequenas quantidades 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 de trabalho, 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 populacional de partículas quando iluminado por uma fonte de luz (simplesmente entenda que muitas bolas no chão são empurradas para o ar) e então emite fótons quando as partículas transitam, e quando o número de fótons é suficiente, ocorre 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 semirreflexivos (a lente direita). Quando a saída do laser e então através de um determinado design óptico, a energia do laser é formada.
3, laser semicondutor
Quando se trata de lasers semicondutores, eles podem ser simplesmente entendidos como um fotodiodo. Há uma junção PN no diodo e, quando uma determinada corrente é adicionada, a transição eletrônica no semicondutor é formada para liberar fótons, resultando no laser. Quando a energia do laser liberada pelo semicondutor é pequena, o dispositivo semicondutor de baixa potência pode ser usado como fonte de bombeamento (fonte de excitação) do laser.laser de fibra, assim se forma o laser de fibra. Se a potência do laser semicondutor for aumentada a ponto de poder ser emitida diretamente para processar materiais, ele se torna um laser semicondutor direto. Atualmente, os lasers semicondutores diretos no mercado atingiram o nível de 10.000 watts.
Além dos vários lasers mencionados, também foram inventados 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 utilizados.
Horário da publicação: 15/04/2024