Лазерное оборудование, лазерная гравировка, лазерная маркировка

Лазерное оборудование, материалы для лазерной гравировки и маркировки

Блог компании АТЕКО

20
Июн

Из чего состоит лазер

Пост размещен в категории Экспертные статьи

Любой лазер должен состоять из следующих трех основных частей: активного вещества, оптического резонатора и источника энергии для перевода системы в возбужденное состояние, так называемого источника «накачки». В настоящее время существуют четыре вида активных сред, в соответствии с которыми лазеры подразделяются на следующие четыре типа: лазеры на твердом теле, газовые лазеры, полупроводниковые и жидкостные. Наибольшее развитие получили первые три типа.

В зависимости от типа лазера в качестве источников накачки применяются мощные газоразрядные лампы (оптическая накачка), электрический ток, пропускаемый через активную среду, поток быстрых электронов и целый ряд других методов.

Первым практически созданным лазером был твердотельный генератор, в котором активной средой служил цилиндрический стержень— кристалл синтетического рубина. Торцы рубинового стержня были выполнены взаимно параллельными, а их поверхности (для образования оптического резонатора) — оптически плоскими. Для придания торцам отражающих свойств на них было нанесено серебряное покрытие таким образом, что один торец стал полностью отражающим зеркалом, а другой — пропускал наружу примерно 2% падающего излучения (полупрозрачное зеркало). Для возбуждения (накачки) активной среды такого рубинового лазера применяется импульсная газоразрядная лампа-вспышка, заполненная смесью газов неона и криптона, дающая зеленое свечение. Лампа-вспышка помещается внутри специального металлического рефлектора, направляющего ее излучение на рубиновый стержень. Источником питания лампы-вспышки служит периодически заряжаемый конденсатор большой емкости. Импульсный рубиновый лазер излучает при комнатной температуре красный свет на волне 0,6943 мкм. Его излучение имеет очень узкую полосу и образует

тонкий луч с угловой расходимостью порядка 0,1°. Энергия импульса может изменяться для различных образцов прибора от долей джоуля до нескольких джоулей. При этом средняя мощность рубинового лазера является низкой из-за малой частоты следования импульсов, но импульсная мощность может быть доведена до очень большой величины. Длительность импульсов светового излучения этого лазера колеблется от нескольких миллисекунд до наносекунд. В более поздних конструкциях твердотельных лазеров был предложен резонатор с внешними (вынесенными) зеркалами и стержнем активного вещества, полированные параллельные торцы которого не имеют покрытия. Такая конструкция резонатора оказалась более удобной в эксплуатации.

Другим широко распространенным активным материалом, применяемым в мощных импульсных твердотельных лазерах, является стекло с присадкой неодима (неодимовое стекло). Эти лазеры излучают в ближнем инфракрасном диапазоне на волне 1,06 мкм. При такой же энергии излучения лазеры на стекле имеют обычно несколько большие размеры, чем рубиновые, из-за худших параметров активного вещества, но технология производства стеклянных стержней значительно проще, чем выращивание синтетических монокристаллов достаточно больших размеров. В настоящее время найдено» уже большое количество различных твердых веществ, пригодных для применения в качестве активных сред для лазеров. К ним относятся фтористый кальций, вольфрамат кальция, соли молибденовой кислоты с присадками в виде редкоземельных элементов. Однако большинство этих веществ может давать лазерное излучение только при охлаждении их до низких температур. Излучение существующих твердотельных лазеров охватывает диапазон волн, приблизительно от 0,6100 до 26 мкм.

Размеры стержней из рубина и других лазерных материалов определяются технологическими возможностями изготовления. Длина их может доходить до нескольких десятков сантиметров, а диаметр—до единиц сантиметров. Обработка стержней, особенно торцевых граней, выполняется с очень высокой, оптической точностью.

Оцените эту запись блога
7 голоса(ов)

Комментарии

Никаких комментариев пока не было создано. Будьте первым комментатором.

Оставить Ваш комментарий

Гость Воскресенье, 25 Июня 2017