Lazer katı: ilkelerini işletim, uygulama

Bu makale, diğer türleri üzerinde bir katı hal lazeri avantajları nelerdir tek renkli radyasyon kaynakları ve ne gösterir. Burada tutarlı radyasyon, neden nabız aygıtı daha güçlü, ihtiyaç duyulan şey gravür bir nesil var nasıl anlatılır. Ayrıca üç gerekli lazer elemanı olarak kabul ve nasıl çalıştığını edilir.

kuşak kuramı

Biz (örneğin, katı hal) lazer faaliyet hakkında konuşmaya başlamadan önce, fiziksel modelin bazı düşünmelisiniz. Okul dersleri itibaren bir çekirdeğin etrafında elektronlar belirli yörüngelerde veya enerji seviyeleri düzenlenmiştir hatırlar. Elimizdeki değil bir atom ve bir çok az, yani herhangi üç boyutlu vücudu ele alırsak, bir sorun vardır.

göre Pauli ilkesi, bir ile bu gövde ile aynı enerji tek bir elektron olabilir. Bu nedenle daha küçük tane atomu çok sayıda içerir. Nature, bu durumda, çok düzgün biçimde bir çıkış bulmuştur - bitişik farklı her bir elektron enerjisi enerji çok küçük, hemen hemen fark edilemez miktarda olmalıdır. Bu durumda biri düzeyinin tüm elektronlar tek bir enerji bandına içine "preslenmiş". Çekirdek elektron en uzak yer aldığı bir alan, valans adı. Onun alan daha yüksek bir enerjiye sahip izleyin. Bu serbestçe hareket electron ve iletim bandı denir.

Emisyon ve absorpsiyon

Herhangi bir lazer (katı hal, gaz, kimyasal) bir bölgesinden diğerine bir elektron geçişine prensipleri üzerinde çalışır. Vücudunuzun ışığa maruz kalırsa, bir elektron için foton diye yüksek bir enerji durumdaydı için yeterli gücü verir. Bunun tersine, bir elektron valansına iletim bandı transfer edildiğinde, bir foton üretir. Malzeme bir yarı-iletken veya yalıtkan ise, valans ve iletim bandı bir aralık içinde herhangi bir seviye ile ayrılmaktadır. Bu duruma göre, elektronlar olamaz. Bu aralık, bir bant boşluk olarak adlandırılır. foton yeterli enerjiye sahipse, elektronlar bu aralığı üstesinden atlama.

nesil

Katı hal lazer çalışma prensibi yasak bölgenin madde olarak adlandırılan bir ters tabaka oluşturulması esasına dayanmaktadır. Bu düzeyde Elektron ömür boyu iletim bandında kaldığı sürece daha yüksektir. Böylece, üzerinde belli bir süre içinde elektronları "birikim". Bu nüfus inversiyon denir. noktalı elektronlar bu seviye, foton arzu edilen dalga boyu geçtiğinde, ışık dalgaları aynı uzunlukta ve faz çok sayıda eş zamanlı olarak üretimini yol açar. Bu elektronlar monokromatik bir foton ışını, yeterince yüksek güç üreten, temel durum için bir defada çığ, bir. İlk lazer gelişmenin temel sorun olan katlardan birinde olası nüfus inversiyon olacağını maddelerin böyle bir kombinasyonunu bulmak olduğunu belirtmek gerekir. İlk çalışma ortamı alaşımlı çelik yakut.

lazer bileşimi

Ana bileşenler üzerinde Katı hal lazer diğer türlerden farklı. katlardan birinde nüfusu inversiyon, bir ışık kaynağı ile aydınlatılan bahsedilen iş sıvısı. Bu pompalama denir. genellikle normal bir akkor lamba veya bir gaz boşaltma borusu olabilir. Çalışma sıvısı iki paralel uzanan uç (katı-hal lazer kristal, gaz kabul - Bir elektrik atmosfer) ayna sistemi, ya da bir optik rezonatör oluşturur. Bu ışın çıkış paralel yalnızca fotonlar toplanır. Pompa, katı hal lazerleri, genellikle flaş lambalarında ile gerçekleşir.

katı hal lazerleri türleri

Lazer ışını çıkış moduna bağlı sürekli ve darbeli lazerleri ayırt eder. Her biri kullanılır ve kendi özellikleri vardır. Temel fark - darbeli katı hal lazerleri daha yüksek bir kapasiteye sahip. "Kazık" gibi, her bir atış fotonları için, daha sonra bir pals aynı zaman periyodu boyunca sürekli salınım daha yüksek enerji teslim edebilir. nabız, daha güçlü her bir "atış" sürer küçük. Şu anda, bir inşa etmek teknolojik mümkündür femtosaniye lazer. Bunu darbenin bir yaklaşık 10 ^-15 saniye sürer. Bu bağımlılık, yukarıda tarif edildiği gibi ters işlemlerin Nüfus çok küçük sürer gerçeği ile ilgilidir. uzun bir ihtiyaçtır "ateş" lazer önce daha elektronlar ters seviyesini terk etmek zaman var beklenecek. Bu duruma göre, çıkış ışınının azalan konsantrasyon ve foton enerjisi.

lazer gravür

Bir kişinin günlük yaşam süslenmiş metal ve cam ürünlerinin yüzeyinde desenler. Bunlar kimyasal olarak ya da lazer mekanik olarak, uygulanabilir. İkinci yöntem en modern. diğer yöntemlere göre avantajları olarak takip eder. çalışma yüzeyine doğrudan etkisi mevcut olmadığından, bir desen veya yazıt uygulanması sürecinde şey zarar neredeyse imkansızdır. Lazer ışını yanıklar çok sığ oluk: kalıntılarının kazınmış yüzey pürüzsüz ve dolayısıyla şey olumsuz etkilenmez ve uzun sürecek. Metal lazer ışınının durumunda maddenin çok yapıyı değiştirir ve kelimeler yıllarca kaybolmayacak. şey dikkatle kullanılırsa, daha sonra üzerine desen birkaç kuşak doğru korunmuş, asit batırmayın veya deforme olmaz. Lazer gravür bir katı hal iki nedenden dolayı anahtarlama seçmek en iyisidir: katıların süreçleri yönetmek daha kolaydır ve bu üretim ve fiyatların oranı için en uygunudur.

tesisat

Gravür, özel kurulum vardır. doğrudan lazerle oluşturulması için ek olarak, bir mekanik kılavuz oluşur ki burada lazer hareket eder ve izleme ekipmanı (bilgisayar). Lazer makinesi insan faaliyetinin birçok sektörde kullanılmaktadır. Yukarıda biz gündelik öğeleri dekorasyon anlattı. Kayıtlı çatal, çakmak, gözlük, uzun süre saatler aile içinde kalır ve mutlu anların hatırlatılır.

Ancak, sadece yerli değil, aynı zamanda endüstriyel mallar lazer oyma gerektirir. Binlerce veya yüz milyonlarca: otomotiv gibi büyük bitkiler, büyük sayılar ayrıntılarını yayınladı. Her öğe işaretlenmiş olmalıdır - ne zaman ve kim tarafından oluşturulduğu. sigara, bırakma zamanı bulmak için lazer gravür daha iyi bir yolu, servis ömrü bile aşınma riskini arttırdığı hareketli parçaların, uzun olacaktır. Lazer makinesi, bu durumda, yüksek kapasite ve güvenlik ile karakterize edilmelidir. Sonuçta, bir yüzde değişiklik, en azından bir bölümü üzerine baskı metal parçaları özellikleri, harici uyaranlara tepki de farklı olabilir, eğer. Örneğin, yazıt uygulama alanına bir ara. Ancak, daha basit ev içi kullanım ve daha ucuz montaj için uygundur.