A lézertechnika canekem az emberek&életének minden szempontból, de lézertípusok nagyon sokféle, különböző hullámhosszúságú és különböző tulajdonságokkal, tehát az alkalmazási területek eltérőek. Úgy gondolom, hogy a legtöbb embernek kissé fejfájása van a bonyolult lézer típusokkal szemben. Ezért ez a cikk összefoglalja a különféle lézertípusokat, és egyenként ismerteti az egyes lézertípusok jellemzőit és gyakorlati alkalmazását.
A különböző működési közegek szerint a lézereket szilárd, gáz-, festék-, félvezető-, szálaszerű és szabad elektron-lézerekre osztják. Közülük sok felosztott típusú szilárdtest lézer és gáz lézer létezik. A szabad elektron lézerek kivételével az összes lézer fajlagos működési elve azonos, beleértve a szivattyú forrását, az optikai rezonátort és az erősítő közeget.
A szilárdtestű lézerekben a fényt általában szivattyúforrásként használják, és a kristályokat vagy szemüvegeket, amelyek képesek lézerfényt generálni, lézeres munkaanyagoknak nevezik. A lézer munkaanyag mátrixból és aktiváló ionból áll. A mátrix anyag megfelelő létezést és működési környezetet biztosít az aktiváló ion számára, a lézergenerációs folyamatot pedig az aktiváló ion fejezi be. Az általánosan használt aktiváló ionok elsősorban átmeneti fémionok, például króm, gyémánt, nikkel és ritkaföldfémek, például neodími-ionok. A felületen dielektromos fóliával bevont reflektor rezonáns üreges lencseként szolgál, amelyek közül az egyik teljes tükör, a másik fél tükröző. Ha különböző aktiváló ionokat, különböző mátrix anyagokat és eltérő fényhullámhosszokat használnak gerjesztésre, sokféle különböző hullámhosszú lézerfény bocsát ki. Különböző típusú félvezető lézerek és alkalmazásuk.
Ruby lézer
A kimenő lézeres hullámhossz 694. {{{1}} nm, a fotoelektromos konverziós arány alacsony, csak 0. 1%. Hosszú fluoreszcencia-élettartama azonban hozzájárul az energiatároláshoz, és nagy csúcsimpulzus-teljesítményt képes kiadni. A tollmag vastagságával és a hosszú ujjakkal rendelkező rubin rudak által generált lézer könnyen behatolhat a vaslemezbe. A hatékonyabb YAG-lézerek megjelenése előtt a rubin-lézereket széles körben alkalmazták a lézervágásban és a fúrásban. Ezen túlmenően a 694 nm fényt könnyen elnyeli a melanin, tehát a rubin lézert pigmentált léziók (bőrfoltok a bőrön) kezelésére is használják.
Titán zafír lézer
Kristálytulajdonságai miatt széles hangolható tartományú (azaz egy hullámhossztartomány), és szükség szerint 660 nm-1200nm hullámhosszúságú fényt bocsát ki. A frekvencia megduplázódó technológia érettségével párhuzamosan (amely megkétszerezheti a fény frekvenciáját, azaz felére csökkentve a hullámhosszot) a hullámhossz-tartomány meghosszabbítható 330 nm-600nm-re. A titán-zafír lézereket femtosekundumos spektrometriában, nemlineáris optikai kutatásokban, fehér fénygenerációban, teraherc hullámok generálásában stb. Használják, és orvosi szépségben is alkalmazhatók.
YAG
Ez az ittrium-alumínium gránát rövidítése. Ez az anyag jelenleg a legkiválóbb átfogó jellemzőkkel rendelkező lézeres kristálymátrix. Neodímiával (Nd) adalékolva képes 1064 nm fényt kibocsátani, és a maximális folyamatos kimeneti teljesítmény elérheti a 1000 w értéket. A kezdeti napokban inert gázvakulatot használtunk a lézer szivattyúforrásaként. A vakupumpás módszernek azonban széles spektrumtartománya van, gyenge egybeesés a lézererősítő közeg abszorpciós spektrumával és nagy hőterhelés, ami alacsony fotoelektromos konverziós arányt eredményez. Ezért az LD (lézerdiódás) szivattyúk használata nagy hatékonyságot, nagy teljesítményt és hosszú élettartamot eredményezhet. Nd: A YAG lézer felhasználható hemangiómák kezelésére a tumornövekedés gátlására. Ennek a lézernek a szövetekre gyakorolt hőkárosodása azonban nem szelektív. A daganatos erek koagulálása közben a felesleges energia a normál szöveteket is károsítja, így hegek maradnak a műtét után. Ezért az Nd: YAG lézereket elsősorban műtétekben, nőgyógyászatban, arcvonásokban, kevésbé a bőrgyógyászatban használják.
Yb: YAG, Yb-vel (Yb) YAG-ban adalékolva, 1030 nm fényt bocsáthat ki. Yb: YAG&# 39 szivattyújának hullámhossza 941 nm, ami nagyon közel áll a kimeneti hullámhosszhoz, ami 91 szivattyú kvantumhatékonyságát képes elérni. 4 %, és a szivattyú által generált hőt 10% -on belül elnyomják (a bemenő energia nagy részét kimenetig konvertálják. A lézerenergia kis része hővé válik, ami azt jelenti, hogy az átalakítási hatékonyság nagyon magas), ez az Nd: YAG 25% - 30% -a. Yb: A YAG az egyik legfigyelemreméltóbb szilárdtest lézer közeg. LD-szivattyúzott nagyteljesítményű Yb: A YAG szilárdtest lézerek új kutatási hotspotmá váltak, és a nagy hatékonyságú, nagyteljesítményű szilárdtestű lézerek fejlesztésének egyik fő irányvonalának tekintik.
A fenti két típuson kívül a YAG keverhető erbiummal (Ho), erbiummal (Er) és hasonlókkal. Ho: A YAG képes generálni az emberi szem számára biztonságos 2097 nm és 2091 nm lézereket. Elsősorban optikai kommunikációra, radarra és orvosi alkalmazásokra alkalmas. Er: YAG kimenet 2. 9 μm fény. Az emberi test magas abszorpciós sebességgel rendelkezik ebben a hullámhosszban, és nagyszerű alkalmazási potenciállal rendelkezik lézerműtétekben és érrendszeri műtétekben.
Festék lézer
Lézer, amelyben szerves festéket használnak lézer közegként, általában folyékony oldatot. A gáz-halmazállapotú és szilárdtest lézeres közegekhez viszonyítva a színező lézerek gyakran széles hullámhossz-tartományon alkalmazhatók. A széles sávszélesség miatt különösen alkalmasak hangolható és impulzusos lézerekhez. Rövid, közepes élettartama és korlátozott kimeneti teljesítménye miatt azonban alapvetően egy hangolható hullámhosszú szilárdtest lézerrel helyettesíthető, például titán zafírral.
Semiconductor lézer
Ez egy lézer, amely félvezető anyagot dolgozik. Háromféle gerjesztési módszer létezik: elektromos befecskendezés, elektronnyaláb gerjesztés és optikai pumpálás. Kis méret, alacsony ár, nagy hatékonyság, hosszú élettartam, alacsony fogyasztás, elektronikus információk, lézernyomtatás, lézermutató, optikai kommunikáció, lézer TV, kis lézer projektor, elektronikus információ, integrált optika területén használható fontos lézer típus.
Száloptikai lézer
Arra utal, hogy a ritkaföldfémekkel adalékolt üvegszál mint erősítő közeg lézeres lézer, amely széles körű alkalmazási lehetőségeket kínál, beleértve a lézerszál-kommunikációt, a lézeres távközlést, az ipari hajóépítést, a gépjárműgyártást, a lézergravírozást, a lézerjelölést, a lézervágást , nyomóhengerek, fém Fémfúrás / -vágás / -hegesztés (forrasztás, edzés, burkolat és mélyhegesztés), katonai védelem, orvosi berendezések és felszerelések, nagyméretű infrastruktúra, mint más lézerek szivattyúforrása stb.
Ingyenes elektron lézer
Ez egy új típusú nagy teljesítményű koherens sugárforrás, amely különbözik a hagyományos lézerektől. Munkaanyagként nem igényel gázt, folyékony vagy szilárd anyagot, hanem a nagy energiájú elektronnyalábok kinetikus energiáját koherens sugárzási energiává alakítja. Ezért a szabad elektron lézer működő anyaga szabad elektronnak is tekinthető. Kiváló tulajdonságok sorozatával rendelkezik, mint például a nagy teljesítmény, a nagy hatékonyság, a hullámhosszok széles tartományú hangolása és az ultra-rövid impulzusok időstruktúrája. Ezen kívül egyetlen lézernek sem lehet egyszerre ezek a jellemzői. Nagyon ígéretes kilátásokkal rendelkezik a fizika, a lézerfegyverek, a lézerfúzió, a fotokémia és az optikai kommunikáció területén.