Лазерная технология имеет caменя в жизнь людей со всех сторон, но Есть много типов лазеров, с различными длинами волн и различными характеристиками, так что поля применения различны. Я считаю, что большинство людей имеют немного головной боли в лице сложных типов лазера. Поэтому в этой статье кратко излагаются различные типы лазеров и разъясняются характеристики и практическое применение каждого типа лазера по одному.
Согласно различным рабочим средствам массовой информации, лазеры делятся на твердые лазеры, газовые лазеры, красительные лазеры, полупроводниковые лазеры, волоконные лазеры и свободные электронные лазеры. Среди них много подразделенных типов твердотельных лазеров и газовых лазеров. За исключением свободных электронных лазеров, основные принципы работы всех видов лазеров одинаковы, включая источник насоса, оптический резонансор и средний прирост.
В твердотельных лазеров, свет, как правило, используется в качестве источника насоса, и кристаллы или очки, способные генерировать лазерный свет называются лазерными рабочими веществами. Лазерное рабочее вещество состоит из матрицы и активации иона. Матричные материалы обеспечивают подходящую среду существования и работы для активации иона, а процесс генерации лазера завершается активацией иона. Обычно используемые активирующие ионы в основном являются ионами переходных металлов, такими как хром, алмаз, никель и ионы редкоземельных металлов, такие как ионы неодимия. Светоотражатель, покрытый диэлектрической пленкой на поверхности, служит резонансным объективом полости, один из которых является полным зеркалом, а один - полузеркальным. При различных активациях ионов, различных матричных материалов и различных длин волн света используются для возбуждения, различные длины волн лазерного света будут испускаться. Различные типы твердотельных лазеров и их применение.
Рубийный лазер
Выходная длина лазерной волны составляет 694,3 нм, а скорость конверсии фотоэлектрической невелика, всего 0,1%. Тем не менее, его длительный срок службы флуоресценции способствует хранению энергии, и он может вывести высокую пиковую импульсную мощность. Лазер, генерируемый рубиновой стержней с толщиной пера и длинными пальцами, может легко проникать в железный лист. До появления более эффективных лазеров YAG, рубиновые лазеры широко использовались в лазерной резке и бурении. Кроме того, 694нм свет легко усваивается меланином, поэтому рубиновый лазер также используется для лечения пигментных поражений (кожных пятен на коже).
Титановый сапфировый лазер
Благодаря своим кристаллическим свойствам, он имеет широкий диапазон tunable (т.е. диапазон длины волны), и может выход света с длиной волны 660nm-1200nm в соответствии с потребностями. В сочетании с зрелостью технологии удвоения частот (которая может удвоить частоту света, то есть вдвое сократить длину волны), диапазон длины волны может быть расширен до 330nm-600nm. Титановые сапфировые лазеры используются в фемтосекундной спектрометрии, нелинейной оптике исследований, белого света поколения, терагерц волны поколения и т.д., и имеют применение в медицинской красоты.
Yag
Это аббревиазат алюминиевого граната yttrium. Это вещество в настоящее время является самой отличной лазерной кристаллической матрицей с всеобъемлющими характеристиками. Он может выдувать 1064nm свет после легированных с неодимом (Nd), и максимальная непрерывная мощность выхода может достигать 1000w. В первые дни, инертная вспышка газа была использована в качестве источника насоса лазера. Тем не менее, метод флэш-насоса имеет широкий спектральный диапазон, плохое совпадение с абсорбционным спектром среды увеличения лазера, и большая тепловая нагрузка, что приводит к низкой скорости фотоэлектрического преобразования. Поэтому с помощью ld (лазерных диодных) насосов можно достичь высокой эффективности, высокой мощности и длительного срока службы лазера. Nd: YAG лазер может быть использован в лечении гемангиомы, чтобы ингибировать рост опухоли. Однако тепловое повреждение этого лазера для тканей не избирательно. При коагуляции кровеносных сосудов опухоли, избыток энергии также повредит окружающие нормальные ткани, оставляя шрамы после операции. Таким образом, Nd: YAG лазеры в основном используются в хирургии, гинекологии, черты лица, и меньше в дерматологии.
Yb: YAG, легированный с Yb (Yb) в YAG, может выдувать 1030nm свет. Yb: Длина волны насоса YAG составляет 941nm, что очень близко к длине выходной волны, которая может достичь насоса квантовой эффективности 91,4%, и тепло, генерируемое с насосом подавляется в пределах 10% (большая часть входной энергии преобразуется в выход Небольшая часть лазерной энергии становится тепло, что означает, что эффективность преобразования очень высока) , что составляет от 25% до 30% от Nd: YAG. Yb: YAG стал одним из самых заметных твердотельных лазерных носителей. LD-накачанные высокомощные Yb: твердотельные лазеры YAG стали новой исследовательской горячей точкой и рассматриваются как основное направление для разработки высокоэффективных, высокомощных твердотельных лазеров.
В дополнение к вышеуказанным двум типам, YAG также может быть смешан с эрбием (Ho), эрбиумом (Er) и тому подобное. Хо: YAG может генерировать 2097nm и 2091nm лазеры, которые являются безопасными для человеческих глаз. Он в основном подходит для оптической связи, радиолокационной и медицинской помощи. Er: YAG выводит 2,9 мкм света. Человеческое тело имеет высокую скорость поглощения на этой длине волны, и имеет большой потенциал применения для лазерной хирургии и сосудистой хирургии.
Лазер красителя
Лазер, который использует органический краситель в качестве лазерной среды, как правило, жидкий раствор. По сравнению с газообразными и твердотельными лазерными носителями, лазеры часто могут быть использованы в более широком диапазоне длин волн. Широкая пропускная способность делает их особенно подходящими для настраиваемых и импульсных лазеров. Однако, из-за своей короткой средней продолжительности жизни и ограниченной мощности, он был в основном заменен твердотельного лазера с настраиваемым длиной волны, такой как титановый сапфир.
Semiconductor лазер
Это лазер, использующий полупроводниковый материал в качестве рабочего вещества. Существует три типа методов возбуждения: электрическая инъекция, возбуждение электронных лучей и оптическая накачка. Небольшие размеры, низкая цена, высокая эффективность, длительный срок службы, низкое энергопотребление, могут быть использованы в области электронной информации, лазерной печати, лазерной указки, оптической связи, лазерного тв., малого лазерного проектора, электронной информации, интегрированной оптики Наиболее важный тип лазера.
Волоконно-оптический лазер
Это относится к лазеру, используюему редкоземельные элементы- допинговое стекловолокно в качестве среды усиления, который имеет широкий спектр применений, в том числе лазерное волокно связи, лазерное пространство дистанционной связи, промышленного судостроения, автомобильного производства, лазерной гравировки, лазерной маркировки, лазерной резки, печати рулонов, металлов бурения / резки / сварки (пайки, закалка, облицовка и глубокая сварка), военной оборонной безопасности, медицинского оборудования и оборудования, крупномасштабной инфраструктуры, в качестве источника насоса для других лазеров и т.д.
Бесплатный электронный лазер
Это новый тип мощных связных источников излучения, который отличается от традиционных лазеров. Он не требует газа, жидкости или твердых в качестве рабочего материала, но непосредственно преобразует кинетическую энергию высокоэнергетических электронных лучей в когерентную сияющую энергию. Поэтому рабочее вещество свободного электронного лазера также можно рассматривать как свободный электрон. Он имеет ряд отличных характеристик, таких как высокая мощность, высокая эффективность, широкодиапазонная настройка длин волн, а также структура времени ультра-коротких импульсов. Кроме того, ни один лазер не может иметь эти характеристики в то же время. Он имеет очень перспективные перспективы в области физики исследований, лазерного оружия, лазерного синтеза, фотохимии и оптической связи.