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 avoir une meilleure idée, jetez un œil à l'image ci-dessous :

Un atome à un niveau d’énergie plus élevé passe spontanément à un niveau d’énergie inférieur et émet un photon, un processus appelé rayonnement spontané.
Le terme « populaire » peut être compris comme suit : une balle au sol est sa position la plus appropriée. Lorsqu'elle est poussée dans les airs par une force externe (appelée pompage), dès que cette force disparaît, la balle tombe d'une altitude élevée et libère une certaine quantité d'énergie. Si la balle est un atome spécifique, alors celui-ci émet un photon d'une longueur d'onde spécifique lors de la transition.

Classification des lasers
Les gens ont maîtrisé le principe de la génération laser, ont commencé à développer différentes formes de laser, si selon le matériau de travail laser à classer, peuvent être divisés en laser à gaz, laser solide, laser à semi-conducteur, etc.
1, classification des lasers à gaz : atome, molécule, ion ;
Le laser à gaz utilise un gaz ou une vapeur métallique comme substance active, ce qui se caractérise par une large gamme de longueurs d'onde de sortie. Le laser le plus courant est le laser CO₂, qui utilise le CO₂ comme substance active pour générer un laser infrarouge de 10,6 µm par excitation par décharge électrique.
Étant donné que le laser à gaz est un gaz, sa structure globale est trop grande et sa longueur d'onde de sortie trop longue, ce qui nuit aux performances de traitement des matériaux. Par conséquent, les lasers à gaz ont rapidement été retirés du marché et réservés à des 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 l'état solide est le rubis, le verre au néodyme, le grenat d'yttrium-aluminium (YAG), etc., qui est une petite quantité d'ions uniformément incorporés dans le cristal ou le verre du matériau comme matrice, appelés ions actifs.
Le laser à solide est composé d'un matériau actif, d'un système de pompage, d'un résonateur et d'un système de refroidissement et de filtrage. Le carré noir au centre de l'image ci-dessous représente un cristal laser, semblable à un verre transparent clair, dopé aux terres rares. La structure particulière de l'atome de terre rare provoque une inversion de population de particules lorsqu'il est éclairé par une source lumineuse (il suffit de comprendre que de nombreuses billes au sol sont projetées dans l'air). L'émission de photons se produit lors de la transition des particules. Lorsque le nombre de photons est suffisant, un laser se forme. Afin de garantir que le laser émis soit unidirectionnel, des miroirs pleins (lentille de gauche) et des miroirs de sortie semi-réfléchissants (lentille de droite) sont utilisés. L'émission laser, grâce à une conception optique spécifique, produit de l'énergie laser.

3, laser à semi-conducteur
Les lasers à semi-conducteurs sont plus simples à comprendre comme une photodiode. La diode comporte une jonction PN. Lorsqu'un courant est ajouté, la transition électronique dans le semi-conducteur se forme, libérant des photons et produisant un laser. Lorsque l'énergie laser libérée par le semi-conducteur est faible, le dispositif semi-conducteur de faible puissance peut servir de source de pompage (source d'excitation) du laser.laser à fibre, ainsi se forme le laser à fibre. Si la puissance du laser à semi-conducteur est augmentée au point de pouvoir être directement utilisée pour traiter les matériaux, on obtient un laser à semi-conducteur direct. Actuellement, les lasers à semi-conducteur directs disponibles sur le marché atteignent 10 000 watts.

Outre les lasers mentionnés ci-dessus, des lasers liquides, également appelés lasers à combustible, ont également été inventés. Les lasers liquides sont plus complexes en termes de volume et de substance active que les lasers solides et sont donc rarement utilisés.