Principios e tipos de láser

Principios e tipos deláser
Que é o láser?
LÁSER (Amplificación da luz por emisión estimulada de radiación); para ter unha mellor idea, bótalle unha ollada á imaxe seguinte:

Un átomo a un nivel de enerxía máis alto pasa espontaneamente a un nivel de enerxía máis baixo e emite un fotón, un proceso chamado radiación espontánea.
Popularmente pódese entender como: unha pelota no chan é a súa posición máis axeitada, cando a pelota é empurrada cara ao aire por unha forza externa (chamada bombeo), no momento en que a forza externa desaparece, a pelota cae desde unha gran altitude e libera unha certa cantidade de enerxía. Se a pelota é un átomo específico, entón ese átomo emite un fotón dunha lonxitude de onda específica durante a transición.

Clasificación dos láseres
A xente dominou o principio da xeración láser e comezou a desenvolver diferentes formas de láser. Segundo o material de traballo do láser, clasifícanse en láser de gas, láser sólido, láser de semicondutores e así sucesivamente.
1, clasificación do láser de gas: átomo, molécula, ión;
A substancia de traballo do láser de gas é gas ou vapor metálico, que se caracteriza por un amplo rango de lonxitudes de onda de saída láser. O máis común é o láser de CO2, no que o CO2 se usa como substancia de traballo para xerar un láser infravermello de 10,6 µm mediante a excitación dunha descarga eléctrica.
Debido a que a substancia de traballo do láser de gas é gas, a estrutura xeral do láser é demasiado grande e a lonxitude de onda de saída do láser de gas é demasiado longa, o rendemento do procesamento do material non é bo. Polo tanto, os láseres de gas foron eliminados axiña do mercado e só se usaron en certas áreas específicas, como a marcaxe láser de certas pezas de plástico.
2, láser sólidoclasificación: rubí, Nd:YAG, etc.;
O material de traballo do láser de estado sólido é rubí, vidro de neodimio, granate de itrio e aluminio (YAG), etc., que é unha pequena cantidade de ións incorporados uniformemente no cristal ou vidro do material como matriz, chamados ións activos.
O láser de estado sólido está composto por unha substancia de traballo, un sistema de bombeo, un resonador e un sistema de refrixeración e filtrado. O cadrado negro no medio da imaxe de abaixo é un cristal láser, que semella un vidro transparente de cor clara e consiste nun cristal transparente dopado con metais de terras raras. É a estrutura especial do átomo de metal de terras raras a que forma unha inversión da poboación de partículas cando é iluminado por unha fonte de luz (simplemente entenda que moitas bólas no chan son empurradas cara ao aire) e logo emite fotóns cando as partículas fan a transición, e cando o número de fotóns é suficiente, fórmase o láser. Para garantir que o láser emitido se emite nunha dirección, hai espellos completos (a lente esquerda) e espellos de saída semirreflectantes (a lente dereita). Cando o láser emite e logo a través dun certo deseño óptico, fórmase enerxía láser.

3, láser semicondutor
Cando se trata de láseres semicondutores, pódese entender simplemente como un fotodíodo, hai unha unión PN no díodo e, cando se engade unha determinada corrente, fórmase a transición electrónica no semicondutor para liberar fotóns, o que resulta nun láser. Cando a enerxía láser liberada polo semicondutor é pequena, o dispositivo semicondutor de baixa potencia pódese usar como fonte de bombeo (fonte de excitación) doláser de fibra, así se forma o láser de fibra. Se a potencia do láser semicondutor se aumenta aínda máis ata o punto de que se poida emitir directamente para procesar materiais, convértese nun láser semicondutor directo. Na actualidade, os láseres semicondutores directos do mercado alcanzaron o nivel de 10.000 vatios.

Ademais dos láseres mencionados anteriormente, tamén se inventaron láseres líquidos, tamén coñecidos como láseres de combustible. Os láseres líquidos son máis complexos en volume e substancia de traballo que os sólidos e raramente se usan.