Laserteknologi har ca.amig ind i mennesker' s liv fra alle aspekter, men der er mange typer lasere med forskellige bølgelængder og forskellige egenskaber, så anvendelsesfelterne er forskellige. Jeg tror, at de fleste mennesker har lidt hovedpine i lyset af komplicerede lasertyper. Derfor opsummerer denne artikel de forskellige typer lasere og forklarer egenskaber og praktiske anvendelser af hver type laser én efter én.
I henhold til forskellige arbejdsmedier er lasere opdelt i faste lasere, gaslasere, farvestoffer, halvlederlasere, fiberlasere og frie elektronlasere. Blandt dem er der mange underopdelte typer faststoflasere og gaslasere. Bortset fra gratis elektronlasere er de grundlæggende arbejdsprincipper for alle slags lasere de samme, inklusive pumpekilden, den optiske resonator og forstærkningsmediet.
I faststof-lasere bruges lys generelt som en pumpekilde, og krystaller eller briller, der er i stand til at generere laserlys, kaldes laserbearbejdende stoffer. Det laserbearbejdende stof er sammensat af en matrix og en aktiverende ion. Matrixmaterialet tilvejebringer en passende eksistens og arbejdsmiljø for aktiveringsionen, og lasergenereringsprocessen afsluttes af aktiveringsionet. Almindeligt anvendte aktiverende ioner er hovedsageligt overgangsmetalioner, såsom chrom, diamant, nikkel og sjældne jordarter, såsom neodymioner. En reflektor belagt med en dielektrisk film på overfladen tjener som en resonant hulrumslins, hvoraf den ene er et fuldspejl og den ene er et halvspejl. Når forskellige aktiverende ioner, forskellige matrixmaterialer og forskellige bølgelængder af lys bruges til excitation, udsendes en række forskellige bølgelængder af laserlys. Forskellige typer faststoflasere og deres anvendelser.
Rubin laser
Udgangslaserbølgelængden er 694. {{1}} nm, og den fotoelektriske konverteringsfrekvens er lav, kun 0. 1%. Imidlertid er dens lange fluorescenslevetid befordrende for energilagring, og det kan udsende høj spidsimpulseffekt. Laseren, der genereres af en rubinstang med tykkelsen af en kerne og lange fingre, kan let trænge ind i jernpladen. Før fremkomsten af mere effektive YAG-lasere blev rubinelasere vidt brugt til laserskæring og -boring. Derudover absorberes 694 nm lys let af melanin, så rubinlaser bruges også til behandling af pigmenterede læsioner (hudplader på huden).
Titanium safirlaser
På grund af dets krystalegenskaber har det et bredt afstemeligt interval (det vil sige et bølgelængdeområde) og kan udsende lys med en bølgelængde på 660 nm-1200nm efter behov. Kombineret med modenheden af frekvensdobbelteknologi (som kan fordoble lysfrekvensen, dvs. halvere bølgelængden), kan bølgelængdeområdet udvides til 330 nm-600nm. Titanium safirlasere bruges i femtosekundspektrometri, ikke-lineær optikforskning, generering af hvidt lys, generering af terahertz-bølger osv. Og har anvendelser inden for medicinsk skønhed.
YAG
Det er forkortelsen for yttrium aluminium granat. Dette stof er i øjeblikket den mest fremragende laser krystalmatrix med omfattende egenskaber. Det kan udsende 1064 nm lys efter doping med neodym (Nd), og den maksimale kontinuerlige udgangseffekt kan nå 1000 w. I de tidlige dage blev en inert gasblitz brugt som pumpekilde til laseren. Flash-pumpemetoden har imidlertid et bredt spektralt interval, dårlig sammenfald med laserforstærkningsmediets absorptionsspektrum og en stor termisk belastning, hvilket resulterer i en lav fotoelektrisk konverteringshastighed. Derfor kan brug af LD (laserdiode) pumper opnå høj effektivitet, høj effekt og lang levetid på laseren. Nd: YAG-laser kan bruges til behandling af hæmangiomer til at hæmme tumorvækst. Imidlertid er den termiske skade på denne laser på væv ikke-selektiv. Mens koagulerer tumorblodkar, vil overskydende energi også skade de omgivende normale væv og efterlade ar efter operationen. Derfor bruges Nd: YAG-lasere for det meste inden for kirurgi, gynækologi, ansigtstræk og mindre inden for dermatologi.
Yb: YAG, doteret med Yb (Yb) i YAG, kan udsende 1030 nm lys. Yb: YAG' s pumpebølgelængde er 941 nm, hvilket er meget tæt på output-bølgelængden, hvilket kan opnå en pumpekvanteffektivitet på 91. 4 %, og den varme, der genereres med pumpen, undertrykkes til inden for 10% (det meste af inputenergien omdannes til output. En lille del af laserenergien bliver varme, hvilket betyder, at konverteringseffektiviteten er meget høj), hvilket er 25% til 30% af Nd: YAG. Yb: YAG er blevet et af de mest mærkbare solid-state lasermedier. LD-pumpet højeffekt Yb: YAG solid-state-lasere er blevet en ny forskningshotspot og betragtes som en vigtig retning for udvikling af højeffektive, stærke solid-state-lasere.
Foruden de ovennævnte to typer kan YAG også blandes med erbium (Ho), erbium (Er) og lignende. Ho: YAG kan generere 2097 nm og 2091 nm lasere, der er sikre for menneskers øjne. Det er hovedsageligt velegnet til optisk kommunikation, radar og medicinske applikationer. Er: YAG udsender 2. 9 μm lys. Den menneskelige krop har en høj absorptionshastighed på denne bølgelængde og har et stort anvendelsespotentiale til laseroperation og vaskulær kirurgi.
Dye laser
En laser, der bruger et organisk farvestof som lasermedium, som regel en flydende opløsning. Sammenlignet med gasformige og faststof-lasermedier, kan farvestoflasere ofte bruges over et bredere interval af bølgelængder. Den store båndbredde gør dem især velegnede til indstillelige og pulserede lasere. På grund af sin korte mellemlevetid og den begrænsede udgangseffekt er den dog grundlæggende erstattet af en faststof-laser med en indstillelig bølgelængde såsom titanium safir.
Semiconductor laser
Det er en laser, der bruger halvledermateriale som arbejdsstof. Der er tre typer excitationsmetoder: elektrisk injektion, elektronstråle-excitation og optisk pumpning. Lille størrelse, lav pris, høj effektivitet, lang levetid, lavt strømforbrug, kan bruges inden for elektronisk information, laserudskrivning, laserpointer, optisk kommunikation, laser-tv, lille laserprojektor, elektronisk information, integreret optik Det mest vigtig type laser.
Fiberoptisk laser
Det henviser til laser ved hjælp af sjældne jordarter, doteret glasfiber som forstærkningsmedium, der har en lang række anvendelser, herunder laserfiberkommunikation, laserpladsfjernkommunikation, industriel skibsbygning, bilproduktion, lasergravering, lasermærkning, laserskæring , trykvalser, metal Metalboring / skæring / svejsning (lodning, slukning, beklædning og dyb svejsning), militær forsvarssikkerhed, medicinsk udstyr og udstyr, storskala infrastruktur, som en pumpekilde til andre lasere osv.
Gratis elektronlaser
Det er en ny type højeffekt kohærent strålingskilde, der adskiller sig fra traditionelle lasere. Det kræver ikke gas, væske eller fast stof som arbejdsmateriale, men konverterer direkte den kinetiske energi fra højenergi-elektronstråler til sammenhængende strålingsenergi. Derfor kan arbejdsstoffet i en fri elektronlaser også betragtes som et frit elektron. Det har en række fremragende egenskaber, såsom høj effekt, høj effektivitet, bredt indstillet bølgelængde og tidsstrukturen for ultra-korte impulser. Bortset fra det kan ingen laser have disse egenskaber på samme tid. Det har meget lovende udsigter inden for fysikforskning, laservåben, laserfusion, fotokemi og optisk kommunikation.