Hoeveel lasergeneratoren zijn er? (Deel 2)

Hoewel er verschillende zijnlasersworden ze gegenereerd door excitatie en gestimuleerde straling, dus de basissamenstelling van de laser wordt vastgelegd door de werksubstantie (dat wil zeggen het werkmedium dat na excitatie een deeltjesaantalinversie kan produceren), de excitatiebron (energie die kan maken de werksubstantie een deeltjesaantalinversie, ook bekend als de pompbron) en de optische resonator bestaan ​​uit drie delen.

Ⅱ. Gaslaser

Er zijn veel soorten gaslasers, waarvan de meest gebruikte koolstofdioxidelasers en helium-neonlasers zijn.

1. CO₂-lasergenerator

CO₂-laser maakt voornamelijk gebruik van CO₂-gas, voegt een kleine hoeveelheid stikstof en helium toe en maakt ook gebruik van de "pompbron"-excitatie, zodat de gasmoleculen een energieniveau-overgang produceren, waardoor de laser wordt gestimuleerd.

CO₂ laser opgewonden moleculaire energieniveaus om laser te verkrijgen. Het werkingsprincipe is complexer omdat het molecuul drie verschillende bewegingen heeft, één is dat de beweging van elektronen in het molecuul de elektronentoestand van het molecuul bepaalt; Ten tweede wordt de trillingsenergietoestand van het molecuul bepaald door de atomaire trilling in het molecuul. Ten derde bepaalt de algehele rotatie van het molecuul de rotatie-energietoestand van het molecuul. De toestand van moleculaire beweging is complex, het energieniveau is complex, dus het energieniveau-overgangsproces van aangeslagen moleculen is ook complex.

Het gas CO₂, kleine hoeveelheden stikstof en helium zijn ingekapseld in een glazen "ontladingsbuis"; Er wordt continu een soort "pompbron" toegepast, die elektronen uitzendt die stikstofmoleculen in de buis raken en ervoor zorgen dat ze worden opgewonden; Stikstofmoleculen en CO₂-moleculen botsen, stikstofmoleculen dragen energie over aan CO₂-moleculen, CO₂-moleculen gaan over van een laag energieniveau naar een hoog energieniveau; Stuur een laser uit. Dat wil zeggen dat de "pompbron" van de laser die wordt uitgezonden door het CO₂-gasmolecuul een secundaire excitatie is, eerst de door elektronen opgewekte trilling van het stikstofmolecuul en vervolgens het stikstofmolecuul dat op het CO₂-molecuul botst.

CO₂-moleculen worden geëxciteerd door infrarood licht, maar moeten ook de resonantie versterken, en de verbeterde laser moet naar buiten worden uitgezonden. Om de infraroodresonantie te versterken, kan de afgesloten glazen buis worden verguld om een ​​spiegel te vormen; Omdat het algemene glas geen infrarood licht kan doorlaten, wordt een klein gaatje in het midden van de spiegel geopend en wordt een materiaal dat infrarood licht kan doorlaten afgedicht, zodat de infraroodlaser na resonantie door het gat kan worden doorgelaten.

CO₂-laserexcitatiebron heeft een verscheidenheid aan gelijkstroom met hoge spanning, hoogfrequente wisselstroom, radiofrequentie en magnetron.

Veelgebruikte CO₂-lasers variëren in vermogen van tientallen watt tot bijna kilowatt. CO₂-lasers worden op de markt verkocht en deze lasers worden met succes gebruikt in alle lagen van de bevolking. Deze eigenschappen zorgen ervoor dat kooldioxidelasers op veel gebieden op grote schaal worden gebruikt. In de industrie wordt het gebruikt voor het verwerken van een verscheidenheid aan materialen, waaronder boren, snijden, lassen, gloeien, smelten, oppervlaktemodificatie, coating, enz. Medisch gebruikt bij verschillende chirurgische ingrepen; Militaire toepassingen omvatten laserafstandswapens, lidar en zelfs gerichte energiewapens.

2. Helium-neonlaser

Helium-neonlaser is momenteel een van de meest gebruikte lasers, met een uitgangsvermogen tussen 0,5 en 100 milliwatt, met een zeer goede straalkwaliteit. Het kan worden gebruikt bij chirurgische behandelingen, lasercosmetologie en metingen in gebouwen , collimatie-indicatie, gefotokopieerd afdrukken, lasergyro, enz. Veel LABS op middelbare scholen gebruiken het ook voor demonstratie-experimenten.

Over het algemeen is de uitgangsenergiedichtheid van gaslasers kleiner dan die van vaste lasers.

Ⅲ. Halfgeleiderlaser

Momenteel presteert de halfgeleiderlaser met GaAs (Galliumarsenide)-diode in halfgeleiderlaserapparaten beter en wordt deze veel gebruikt.

Voor GaAs (Galliumarsenide) lasers wordt het aantal niet-evenwichtsdragers omgekeerd tussen de energiebanden van halfgeleidermaterialen door middel van stroomexcitatie, en wordt de laser gegenereerd wanneer de elektronen in de omgekeerde toestand worden gecombineerd met gaten.

Halfgeleiderdiodelasers kunnen zichtbaar laserlicht uitstralen, maar kunnen ook nabij-infrarood- of ultraviolet licht uitstralen. Het is vermeldenswaard dat het licht dat wordt uitgezonden door de gewone lichtemitterende diode (LED) geen laser is, en dat de laserdiode (LD) is gemaakt van een resonator op basis van de lichtemitterende diode.

Halfgeleiderdiodelaser is de meest praktische en belangrijkste soort laser. Het heeft een klein formaat, lichtgewicht, betrouwbare werking, minder stroomverbruik, hoge efficiëntie en een lange levensduur. Omdat spannings- en stroomexcitatie kunnen worden gebruikt, kan deze compatibel zijn met geïntegreerde schakelingen. Het kan ook direct de stroom moduleren bij frequenties tot GHz om gemoduleerde laseruitvoer met hoge snelheid te verkrijgen. Vanwege deze voordelen worden halfgeleiderdiodelasers op grote schaal gebruikt in lasercommunicatie, optische opslag, optische gyro, laserprinten, afstandsmeting en radar.

Glasvezelcommunicatie is het belangrijkste toepassingsgebied van halfgeleiderlasers en het communicatienetwerk kan niet los worden gezien van halfgeleiderlasers.

Halfgeleiderlasertoepassingen met zichtbaar licht zijn overal te zien, zoals barcodelezers, lezen en schrijven in optisch geheugen, laserprinten, laserprinten, schermkleurenweergave, high-definition kleurentelevisie, enzovoort.

Halfgeleiderlasers worden ook vaak gebruikt bij laserteledetectie, communicatie in de vrije ruimte, atmosferische ramen, atmosferische monitoring en chemische spectrale analyse.

Het militaire gebruik van halfgeleiderlasers is ook zeer wonderbaarlijk, zoals infrarood-tegenmaatregelen, laserrichten, laserbereik, lidar, lasergeleiding, laserontsteker, enzovoort.

Ⅳ. Chemische laser

Chemische lasers gebruiken chemische reacties om laserlicht te produceren. Wanneer fluor- en waterstofatomen bijvoorbeeld chemisch reageren, kunnen waterstoffluoridemoleculen in een aangeslagen toestand worden gevormd. Op deze manier kan, wanneer de twee ionische gastoestanden snel worden gemengd, laserlicht worden gegenereerd, zodat er geen andere energie nodig is, en kan zeer krachtige lichtenergie rechtstreeks uit de chemische reactie worden verkregen.

Op dit moment zijn de belangrijkste waterstoffluoride (HF) en deuteriumfluoride (DF) twee apparaten, de voormalige lasergolflengte tussen 2,6 ~ 3,3 micron; Deze laatste ligt tussen de 3,5 en 4,2 micron. Ook waterstofbromide (HBr) laser, golflengte 4.0 ~ 4,7 micron; Koolmonoxide (CO) laser, golflengte 4,9 ~ 5,8 micron; Zuurstofjodiumlaser, 1,3 micron. Deze puur chemische lasers kunnen momenteel verschillende megawatts aan output bereiken, en hun lasergolflengten variëren in het nabij-infrarode tot midden-infrarode spectrum, dat gemakkelijk kan worden overgedragen in de atmosfeer of in optische vezels.

Omdat de chemische laser wordt geproduceerd door een chemische reactie, is het volume van dit soort laser relatief klein en is deze beter geschikt voor veldwerk; Er kunnen met name lasers met hoog vermogen worden geproduceerd, die zowel voor militaire doeleinden als voor kernfusie kunnen worden gebruikt.

Het onderzoek naar microchemie heeft het onderzoek naar chemische lasers direct bevorderd, en de ontwikkelingsrichting van chemische lasers is voornamelijk gericht op: 1) de productie van chemische reactielasers vereist de feitelijke werking, het vermogen kan worden gecontroleerd en de intermitterende tijd kan worden gecontroleerd; 2) De grootte van de hele generator moet klein zijn; 3) Vereist om superkrachtlaser te kunnen produceren.

Contactgegevens:

Heeft u ideeën? Neem dan gerust contact met ons op. Waar onze klanten zich ook bevinden en wat onze eisen ook zijn, wij zullen ons doel volgen om onze klanten hoge kwaliteit, lage prijzen en de beste service te bieden.