Principes et types de laser

Principes et types delaser
Qu’est-ce que le laser ?
LASER (Amplification de la Lumière par Émission Stimulée de Rayonnement) ; Pour vous faire une meilleure idée, jetez un œil à l’image ci-dessous :

Un atome à un niveau d’énergie supérieur passe spontanément à un niveau d’énergie inférieur et émet un photon, un processus appelé rayonnement spontané.
Populaire peut être compris comme : une balle au sol est sa position la plus appropriée, lorsque la balle est poussée dans les airs par une force externe (appelée pompage), au moment où la force externe disparaît, la balle tombe d'une haute altitude et se relâche. une certaine quantité d'énergie. Si la balle est un atome spécifique, alors cet atome émet un photon d'une longueur d'onde spécifique pendant la transition.

Classement des lasers
Les gens ont maîtrisé le principe de génération de laser, ont commencé à développer différentes formes de laser, si selon le matériau de travail du laser à classer, ils peuvent être divisés en laser à gaz, laser solide, laser à semi-conducteur, etc.
1, classification laser à gaz : atome, molécule, ion ;
La substance active du laser à gaz est du gaz ou de la vapeur métallique, caractérisée par une large plage de longueurs d'onde de sortie laser. Le plus courant est un laser CO2, dans lequel le CO2 est utilisé comme substance active pour générer un laser infrarouge de 10,6 um par excitation d'une décharge électrique.
Étant donné que la substance active du laser à gaz est le gaz, que la structure globale du laser est trop grande et que la longueur d'onde de sortie du laser à gaz est trop longue, les performances de traitement des matériaux ne sont pas bonnes. Les lasers à gaz furent donc rapidement éliminés du marché et n'étaient utilisés que dans certains domaines spécifiques, comme le marquage laser de certaines pièces en plastique.
2, laser solideclassification : rubis, Nd:YAG, etc. ;
Le matériau de travail du laser à semi-conducteurs est le rubis, le verre néodyme, le grenat d'yttrium et d'aluminium (YAG), etc., qui sont une petite quantité d'ions uniformément incorporés dans le cristal ou le verre du matériau en tant que matrice, appelés ions actifs.
Le laser à semi-conducteurs est composé d'une substance active, d'un système de pompage, d'un résonateur et d'un système de refroidissement et de filtrage. Le carré noir au milieu de l'image ci-dessous est un cristal laser qui ressemble à un verre transparent de couleur claire et se compose d’un cristal transparent dopé aux métaux des terres rares. C'est la structure spéciale de l'atome de métal des terres rares qui forme une inversion de population de particules lorsqu'il est éclairé par une source de lumière (il suffit de comprendre que de nombreuses boules au sol sont poussées dans l'air), puis émet des photons lorsque les particules font la transition, et lorsque le nombre de photons est suffisant, la formation du laser. Afin de garantir que le laser émis est émis dans une direction, il existe des miroirs complets (la lentille gauche) et des miroirs de sortie semi-réfléchissants (la lentille droite). Lorsque le laser sort, puis grâce à une certaine conception optique, la formation d'énergie laser.

3, laser à semi-conducteur
Lorsqu'il s'agit de lasers à semi-conducteurs, cela peut être simplement compris comme une photodiode, il y a une jonction PN dans la diode, et lorsqu'un certain courant est ajouté, la transition électronique dans le semi-conducteur se forme pour libérer des photons, résultant en un laser. Lorsque l'énergie laser libérée par le semi-conducteur est faible, le dispositif semi-conducteur de faible puissance peut être utilisé comme source de pompe (source d'excitation) dulaser à fibre, ainsi le laser à fibre est formé. Si la puissance du laser à semi-conducteur est encore augmentée au point de pouvoir être directement utilisée pour traiter des matériaux, il devient un laser à semi-conducteur direct. À l'heure actuelle, les lasers directs à semi-conducteurs disponibles sur le marché atteignent le niveau de 10 000 watts.

En plus des lasers ci-dessus, les gens ont également inventé les lasers à liquide, également connus sous le nom de lasers à combustible. Les lasers liquides sont plus complexes en volume et en substance de travail que les solides et sont rarement utilisés.