Qanday turdagi lazerlar mavjud? (1-qism)

Lazerlar"eng aniq o'lchagich", "eng tezkor pichoq" va "eng yorqin nur" sifatida tanilgan va 20-asr kompyuter texnologiyasi, atom energiyasi texnologiyasi va yarimo'tkazgich texnologiyasining to'rtta asosiy ixtirolaridan biridir. Hozirgi vaqtda lazer hayotning barcha jabhalarida keng qo'llanilmoqda, chunki uning juda foydali xususiyatlari, jumladan, lavha metall kesish, sanoat ishlab chiqarish, oziq-ovqat tibbiyoti, aerokosmik va boshqalar. Yangi energiya vositalari bilan ifodalangan yuqori texnologiyali ishlab chiqarish sanoatining jadal rivojlanishi bilan lazer texnologiyasi o'yin uchun kengroq maydonga ega bo'ldi.

Barcha lazer ilovalarining asosiy komponenti sifatida lazer barcha lazer ilovalarining eng muhim qismidir. Va lazerlarning ko'p turlari mavjud. Quyida u lazerli ish materiali, qo'zg'alish rejimi, ish rejimi, chiqish to'lqin uzunligi diapazoni va boshqalar kabi bir necha jihatlar bo'yicha tasniflanadi.

1. Ish materiali bo'yicha tasniflanadi

Ishchi materialning turli holatiga ko'ra, barcha lazerlarni quyidagi toifalarga bo'lish mumkin:

①qattiq (kristal va shisha) lazerlar, bunday lazerlar tomonidan ishlatiladigan ishchi modda yorug'lik markazini hosil qilish uchun kristall yoki shisha matritsaga stimulyatsiya qilingan nurlanishni keltirib chiqaradigan metall ionlarini kiritish orqali amalga oshiriladi;

② Gaz lazerlari, ular ishlatadigan ishchi moddasi gazdir va gazda rag'batlantirilgan emissiyani ishlab chiqaradigan ishlaydigan zarrachalarning tabiatidagi farqga ko'ra, u atom gaz lazerlariga, ion gaz lazerlariga, molekulyar gaz lazerlariga bo'linadi. eksimer gaz lazerlari va boshqalar;

③ Suyuq lazerlar, bu turdagi lazer tomonidan ishlatiladigan ishchi moddalar asosan ikkita toifani o'z ichiga oladi, biri organik floresan bo'yoq eritmasi, ikkinchisi noorganik birikma eritmasi bo'lib, unda metall ionlari (Nd kabi) o'ynaydi. ishchi zarralar rolini, noorganik birikma suyuqliklar (masalan, SeOCl) matritsa rolini o'ynaydi;

④ Yarimo'tkazgichli lazerlar, bu turdagi lazer rag'batlantirilgan emissiya ishlab chiqarish uchun ishlaydigan modda sifatida ma'lum bir yarimo'tkazgich materialidir, printsipi ma'lum bir qo'zg'alish usuli (elektr in'ektsiyasi, optik nasos yoki yuqori energiyali elektron nurli in'ektsiya) orqali energiya diapazonlari orasida. yarimo'tkazgichli materiallardan yoki energiya tasmasi va nopoklik darajalari o'rtasida, zarrachalar soni inversiyasiga erishish uchun muvozanat bo'lmagan tashuvchilarni rag'batlantirish orqali, rag'batlantirilgan yorug'lik emissiyasi ishlab chiqariladi.

⑤Free elektron lazer, bu yangi lazerning maxsus turi bo'lib, magnit maydonning fazoviy davriy o'zgarishida yo'naltirilgan erkin elektron nurlarining yuqori tezlikda harakatlanishi uchun ishlaydigan moddadir, chunki erkin elektron nurining tezligi bo'lishi mumkin. sozlanishi mumkin bo'lgan kogerent elektromagnit nurlanishni ishlab chiqarish uchun o'zgartirildi, printsipial jihatdan, kogerent nurlanish spektri rentgen diapazonidan mikroto'lqinli mintaqaga o'tishi mumkin, shuning uchun u juda jozibali istiqbolga ega.

2. Motivatsiya bo‘yicha tasniflanadi

① Optik nasosli lazer. Bu deyarli barcha qattiq lazerlar va suyuq lazerlarni, shuningdek, bir nechta gaz lazerlari va yarim o'tkazgich lazerlarni o'z ichiga olgan optik nasos bilan hayajonlangan lazerlarga tegishli.

② Elektr qo'zg'atuvchi lazer. Ko'pgina gaz lazerlari gaz zaryadsizlanishi (doimiy to'g'ri oqim, o'zgaruvchan tok, impulsli razryad, elektron nurli in'ektsiya) bilan hayajonlanadi, eng keng tarqalgan yarim o'tkazgichli lazerlar esa ulanish oqimining in'ektsiyasi bilan qo'zg'atiladi va ba'zi yarim o'tkazgichli lazerlar yuqori energiyali elektron nurli in'ektsiya bilan ham qo'zg'alishi mumkin. .

③ Kimyoviy lazer. Bu ishlaydigan moddani rag'batlantirish uchun kimyoviy reaktsiya tomonidan chiqarilgan energiyadan foydalanadigan lazer va ishlab chiqarilgan kimyoviy reaktsiya mos ravishda yorug'lik, elektr zaryadsizlanishi va kimyoviy boshlash bilan boshlanishi mumkin.

④ Yadro pompalanadigan lazer. Bu yadro bilan pompalanadigan geliy-argon lazerlari kabi ishlaydigan moddalarni qo'zg'atish uchun kichik yadro bo'linish reaktsiyalari natijasida chiqarilgan energiyadan foydalanadigan maxsus lazerlar sinfiga tegishli.

3. Ishlash tartibi bo'yicha tasniflanadi

Lazer tomonidan qo'llaniladigan turli xil ish moddalari, qo'zg'alish usullari va qo'llash maqsadlari tufayli uning ishlash rejimi va ish holati ham mos ravishda farq qiladi, ularni quyidagi asosiy turlarga bo'lish mumkin.

① Ishlaydigan moddaning qo'zg'alishi va mos keladigan lazer chiqishi bilan tavsiflangan uzluksiz lazerlar uzoq vaqt oralig'ida uzluksiz ravishda davom ettirilishi mumkin, doimiy yorug'lik manbalari bilan qo'zg'atiladigan qattiq lazerlar va gaz lazerlari va yarim o'tkazgichli lazerlar. uzluksiz elektr qo'zg'alish rejimi bu sinfga kiradi. Uzluksiz ishlash jarayonida qurilmaning muqarrar qizib ketish ta'siri tufayli ularning ko'pchiligi tegishli sovutish choralarini ko'rishlari kerak.

② Bir pulsli lazerlar, bunday lazerlar uchun ishchi moddaning qo'zg'alishi va mos keladigan lazer emissiyasi vaqt nuqtai nazaridan bir pulsli jarayon bo'lib, umumiy qattiq lazerlar, suyuq lazerlar va ba'zi maxsus gaz lazerlari, barchasi shu tarzda, bu vaqtda qurilmaning termal ta'sirini e'tiborsiz qoldirish mumkin, shuning uchun maxsus sovutish choralarini ko'rish mumkin emas.

③ Takroriy pulsli lazer, bu turdagi qurilmalar bir qator takroriy lazer impulslari uchun chiqishi bilan tavsiflanadi, shuning uchun qurilma takroriy impulslar bilan yoki doimiy ravishda stimulyatsiya qilinishi mumkin, ammo ma'lum bir tarzda modulyatsiyalangan lazer tebranishi. Jarayon, takroriy pulsli lazer chiqishini olish uchun odatda qurilmadan samarali sovutish choralarini ko'rishni talab qiladi.

④ Sozlanishi lazer, ayniqsa, puls lazerining yuqori chiqish quvvatini olish uchun ma'lum bir kommutatsiya texnologiyasidan foydalanishni nazarda tutadi, uning ishlash printsipi zarrachalar sonining teskari holati hosil bo'lgandan keyin ishlaydigan moddada bo'lib, u lazer tebranishini hosil qilmaydi. (kalit o'chirilgan holatda), etarlicha yuqori darajada to'plangan zarrachalar soni, to'satdan kalitni yoqing. Shunday qilib, juda kuchli lazer tebranishi va yuqori quvvatli pulsli lazer chiqishi qisqa vaqt ichida (masalan, 10-10 soniya) hosil bo'lishi mumkin.

Bog'lanish uchun ma'lumot:

Agar sizda biron bir fikr bo'lsa, biz bilan gaplashing. Mijozlarimiz qayerda bo'lishidan va bizning talablarimiz qanday bo'lishidan qat'i nazar, biz mijozlarimizga yuqori sifat, arzon narxlar va eng yaxshi xizmatni taqdim etish maqsadimizga amal qilamiz.