Основные типы лазеров и принцип их работы.

Типы лазеров

ТИПЫ И ПРИНЦИПЫ РАБОТЫ ЛАЗЕРОВ

ОБЩИЕ ВОПРОСЫ

Существует много различных лазерных технологий, доступных на рынке. Лазеры главным образом дифференцируют между собой в зависимости от их средств и архитектуры увеличения, которые влияют на их оптически свойства.

Лазерное воздействие может происходить в различных средах усиления, таких как газкристаллы,  стекложидкостиполупроводники или оптическое волокно. Каждое средство увеличения имеет специфические излучение и полосы поглощения длины волны которое выберет длину волны произведенного лазерного луча.

Кроме того, промышленные лазеры могут работать в непрерывном волновом (CW), или  импульсном  режиме. Такой режим выбирается с учетом области применения (маркировка, резка, сварка) и типа материала (металлы, пластмассы, органические вещества). 

ВОЛОКОННЫЕ ЛАЗЕРЫ

Волоконные лазеры, это лазеры, в которых среда усиления представляет собой оптическое волокно, легированное редкоземельными ионами, такими как эрбий (Er) или иттербий (Yb). Они накачиваются полупроводниковыми  лазерными диодами. Резонатор волоконного лазера построен монолитно, путем сплавления  разные виды волокон и решеток волокна Брэгга (которые действуют как зеркала), для того чтобы обеспечить обратную оптическую связь внутри волокна. Оптически муфты использованы таким образом, чтобы построить все интегрированные лазеры волокна или системы усилителей, что позволяет увеличить представления лазера.

Серийно выпускаемые лазеры, работающие в непрерывном или модулированном режимах, имеют среднюю выходную мощность от 10 милливатт до 50 киловатт при КПД мощности более 30%!

Волоконный аппарат лазерной сварки

Волоконный аппарат лазерной сварки 1500W

Волоконные лазеры существенно меньше в размере и лёгкие в весе, чем традиционные лазеры. Эти характеристики дают возможность легко интегрировать волоконные лазеры в производственных линиях. Они также имеют хорошее качество выхода оптического луча, для более превосходной обработки материалов. Наиболее распространенные волоконные лазеры изготавливаются из кварцевых стеклянных волокон и излучают длину волны 1064 нм (Легирование Yb, обработка материалов) и 1550 нм (легирование Er, телекоммуникации). Лазеры наивысшей мощности импульса и CW волокна на 1064 nm. используются по всему миру для обработки металлов, включая разки, раскройки листового металла большой толщины. Другая главная программа лазеров волокна для радиосвязи.

Волоконные лазеры очень эффективный на металлах, но имеют очень низкое влияние на большинство пластмасс и органических материалов вплоть до полного отсутствия воздействия.

 

ЭКСИМЕРНЫЕ / УФ -ЛАЗЕРЫ

Эксимерный лазер медицинского назначения

Эксимерный лазер в медицине

Эксимерные лазеры - это импульсные газовые лазеры, которые используют смесь газов для генерации лазерного излучения. Возбуждение лазерной газовой смеси обычно обеспечивается быстрым электрическим разрядом длительностью в несколько десятков наносекунд. Образование короткоживущей возбужденной молекулы позволяет осуществлять лазерное воздействие в результате деактивации вида. Излучаемая длина волны зависит от выбора смеси смесь редких газов и галогенов, наиболее часто используемой смесью являются Фторид Аргона (ArF) с длиной волны излучения 193 нм, Фторид Криптона (KrF), длина волны 248 Нм, моно Хлорид Ксенона (XeCl), длина волны 308 Нм и Фторид Ксенона (XeF), длина волны 351 Нм.

Преимущества этих лазеров, что ультрафиолетовый свет имеет хорошую материальную абсорбцию и позволяет точному разрешению. Тем не менее, затраты на приобретение и обслуживание эксимерных лазеров являются дорогостоящими.

 

 

ЛАЗЕРЫ ND:YAG

Твердотельные лазеры ND: YAG

ND:YAG лазер для лазерной сварки металлоизделий

Лазеры ND:YAG- это твердотельный лазер. Свое производя генерацию действие начато в кристалле Венисы иттрия алюминиевом (YAG) который хозяин к Иону neodyum (Nd 3+). Он основан на четырехуровневой системе изменения уровня энергии электронов внутри Иона. Лазеры Nd:YAG оптически нагнетены светильниками или лазерами диода главным образом испуская на 810 nm. Этот лазер может произвести наивысшую мощность в близком инфракрасном диапазоне, на длине волны 1064 nm.

Они используются для резки, сварки и маркировки металлов и других материалов . Эти лазеры также удваивают частоту, утрояют или учетверяют для того чтобы произвести лучи 532 nm (зеленых, видимых), 355 nm и 266 nm (UV), соответственно. Кроме того, другие твердотельные лазеры с легирующими веществами, такими как иттербий, гольмий, эрбий или другая материальная ассоциация, такая как титан-сапфир, доступны на рынке.

 

CO2 ЛАЗЕРЫ

CO2 лазерная резка, сварка металла, оргстекла, фанеры

CO2 лазерная резка, раскройка металла,

С момента открытия лазеров, CO2  лазеры, получили наибольшее применение в промышленной обработки различных материалов. Излучение углекислотных лазеров происходит в результате электрического разряда, поддерживаемого в газовой смеси углекислого газа, азота и гелия. Классическая длина волны излучения находится в инфракрасном диапазоне, около 10,6 мкм, но более низкие длины волн в настоящее время используются для обработки конкретных полимеров. Лазеры CO2 предлагают высокую выходную мощность; от минимальной мощности, до 50 киловатт. CO2  лазеры в настоящее время используются в автомобильной промышленности в других областях производства стальных деталей. Лазер CO2  также идеальный инструмент для промышленной лазерной маркировкиотжига , и гравировки деталей. Его также можно использовать для сварки металлов, пластмасс или маркировки древесины. Обеспечивая превосходное качество луча, лазер CO2 имеет более слабую электр-оптическую эффективность преобразования.