P lazer rinciple
Lazer nasos manbai, metastabil energiya darajasi bilan ta'minlovchi vosita va rezonatordan iborat. Misol sifatida yarimo'tkazgichli pompalanadigan tolali lazerni olib, lazer hosil bo'lishining o'ziga xos jarayonini quyidagi besh bosqichga ajratish mumkin:
Birinchi bosqichda nasos nuri kiritiladi va yarimo'tkazgichli lazer, lazerning nasos manbai sifatida, nasos nurini ma'lum bir chiziq kengligi bilan chiqaradi va nurli kombayn orqali o'tgandan keyin tolaga kiradi;
Ikkinchi bosqichda ortish vositasi quvvatlanadi va daromad tolasi ma'lum bir to'lqin uzunligidagi nasos nurini yutadi, bu zarrachaning energiya darajasining metastaz holatiga o'tishini ta'minlaydi;
Uchinchi bosqichda fotonlar o'z-o'zidan emissiya natijasida vujudga keladi va metastabil holati zarralari o'z-o'zidan pastga qarab energiya chiqarishga o'tib, turli yo'nalish va fazalarga ega fotonlar hosil qiladi;
To'rtinchi qadam - stimulyatsiya qilingan nurlanish yordamida optik kuchayishni amalga oshirish. O'z o'qi bo'ylab harakatlanadigan fotonlar nometall (panjara) orasiga va oldinga siljishi mumkin (o'q bo'ylab harakatlanmayotgan fotonlar tezda qochib ketadi) va fotonlar ortish muhitida yuqori energiyali (metastabil) zarralarga duch kelganda bir hil fotonlar hosil qilishi mumkin. optik kuchaytirish effektiga erishish;
Beshinchi qadam, lazer chiqishi doimiy yoki pulsli shaklga erishish uchun ma'lum talablarga erishgandan so'ng.
Lazer tasnifi
Lazerlarning to'rtta umumiy tasnifi mavjud: o'rtacha quvvat, chiqish quvvati, ishlash rejimi va puls kengligi.
O'rnatish vositasiga ko'ra: lazerning ortish vositasi gaz, suyuq va qattiq moddalarni o'z ichiga oladi. Muayyan daromad vositasi lazer to'lqin uzunligini, chiqish quvvatini va dastur maydonini aniqlaydi. CO2 gazli lazer gazda, ruby lazerda, yarimo'tkazgichli lazerda, tolali lazerda va YAG lazerida qattiq vakildir.
Chiqish kuchiga ko'ra: uni kichik quvvat (0-100w), o'rta quvvat (100-1kw) va yuqori quvvat (1kVt dan yuqori) ga bo'lish mumkin; lekin ba'zida u 100-1,5 kVt oralig'ida o'rta quvvat sifatida belgilanadi. Turli xil lazer kuchi turli xil dastur stsenariylariga moslashadi.
Ish rejimiga ko'ra: uni doimiy lazer va puls lazeriga bo'lish mumkin. CW lazer uzoq vaqt davomida doimiy ishlashi va yuqori issiqlik effekti bilan doimiy ravishda chiqishi mumkin. Puls lazer yuqori pik kuchi va kichik issiqlik effekti bilan ajralib turadigan puls shaklida chiqariladi. Darbeli vaqt davomiyligiga ko'ra, zarba lazerini yana millisekundlarga, mikrosekundlarga, nanosekundlarga, pikosekundlarga va femtosekundlarga ajratish mumkin. Umuman olganda, yurak urish vaqti qanchalik qisqa bo'lsa, bitta yurak urish energiyasi qanchalik katta bo'lsa, yurak urish kengligi torayadi va ishlov berish aniqligi yuqori bo'ladi.
Chiqish to'lqin uzunligiga ko'ra: uni infraqizil lazerga, ko'rinadigan lazerga, UV lazeriga va boshqalarga ajratish mumkin. Turli xil materiallarning tuzilmalari turli xil to'lqin uzunliklarini yutishi mumkin, masalan, metall yaqin infraqizil singishi yuqori.
Optik tolali lazer materialni qayta ishlashda katta afzalliklarga ega
Fiber lazer kenglik va chuqurlikda lazerni qayta ishlash usullarini rivojlantirishga yordam beradi. An'anaviy sohada yuqori quvvatli lazer lazer uskunalarini kesish, payvandlash, markalash va aerokosmik, transport va hokazo kabi yuqori darajadagi uskunalarning boshqa aloqalariga kirib borishini rag'batlantirmoqda. lazerni qayta ishlash va asosan iste'molchi elektronika, fotovoltaik, lityum batareya, yarimo'tkazgich va boshqa sohalarda nozik ishlov berishni o'z ichiga olgan qo'shimcha bozorni tashkil etadi.
Texnik nuqtai nazardan, tolali lazer boshqa lazerlardan ustundir. Qayta ishlash uchun tolali lazerning texnik afzalliklari quyidagilardan iborat: 1) yaxshi nur sifati, yuqori quvvatga erishish oson. 2) Optik tolaning katta sirt maydoni, yaxshi issiqlik tarqalishi. 3) Optik yo'l butunlay yopiq, yaxshi barqarorlik, uzoq xizmat muddati va kamroq parvarish bilan. 4) Kichik o'lchamdagi, moslashuvchan uzatish. 5) to'lqin uzunligi 700nm-2000nm oralig'ida, bu materialni qayta ishlash sohasida ko'proq qo'llaniladi.
Xarajat nuqtai nazaridan, tolali lazer juda yuqori xarajatli ishlash afzalliklariga ega. Taqqoslash uchun CO2 lazerini oling:
1) Yuqori nurlanish sifati va materialning emilim darajasi yuqori bo'lgani sababli, tolalar lazerining ishlov berish tezligi tezroq bo'ladi. Yupqa plastinkani kesishni misol sifatida olsak, tolali lazerni kesish tezligi bir xil kuchga ega bo'lgan CO2 lazeridan 2-3 baravar ko'p bo'lishi mumkin;
2) Elyaf lazerining elektro-optik konversiya darajasi 30% dan yuqori va quvvat sarfi past. CO2 lazerining optik yo'li reflektorga to'liq bog'liq. Optik yo'l tezda parchalanadi va energiya yo'qolishi ko'proq. Elektro-optik konversiya darajasi 10% dan past;
3) Elyaf lazerining tuzilishi sodda va barqaror, tashqi optik yo'l texnik xizmat ko'rsatmaydi, nosozliklar orasidagi o'rtacha vaqt 100000 soatdan oshadi va umuman sarf materiallari yo'q. CO2 lazer tizimining tuzilishi murakkab, reflektor va rezonator doimiy texnik xizmatga muhtoj, turbinli rulmanni almashtirish narxi qimmat va parvarishlash narxi yuqori.
Bozordagi kilovattli sanoat lazerining asosiy ishlash parametrlarini boshqa lazerlar bilan taqqoslaganda, tolali lazer yaxshi chiqadigan lazer nurlarining sifati, yuqori energiya zichligi, yuqori elektro-optik samaradorlik, foydalanish uchun qulay, keng ishlov beriladigan materiallarning afzalliklariga ega. , kam xarajatli ish narxi va hokazo, shuning uchun u "uchinchi" deb nomlanuvchi o'ymakorlik / markalash, kesish / burg'ulash, va hokazo, qoplama / payvandlash, sirtni qayta ishlash, tezkor prototiplash va boshqa materiallarni qayta ishlash va optik aloqa sohalarida keng qo'llaniladi. avlod lazer ", keng foydalanish istiqbollariga ega.
Lazer lazer sanoati zanjirining markazida joylashgan bo'lib, Xitoy dunyodagi eng katta va tez rivojlanayotgan lazer bozoriga aylandi. Lazer butun sanoat zanjirining markaziy holatida joylashgan terminal lazer uskunasining asosiy optik tarkibiy qismidir. Shu bilan birga, iqtisodiy nuqtai nazardan, lazer uskunasi lazer uskunasining eng muhim tarkibiy qismi bo'lgan uskunaning umumiy qiymatining qariyb 30% - 50% ni tashkil qiladi.