Lasero solida: funkcii principoj aplikaĵo

Ĉi tiu artikolo montras kio estas la fontoj de monokromata radiado kaj kiuj estas la avantaĝoj de solidsubstanca lasero super aliaj tipoj. Ĉi tie ni diras kio estas generacio de kohera radiado, kial pulso aparato pli potenca, kio estas bezonata gravuraĵo. Tie ankaŭ estas konsiderita tri postulis laseron elemento kaj kiel ĝi funkcias.

bando teorio

Antaŭ ni parolos pri kiel manipuli la laseron (solida stato, ekzemple), vi devus konsideri iuj de la fizika modelo. De lernejo lecionoj oni memoras ke la elektronoj ĉirkaŭ la nukleo estas aranĝitaj en specifaj orbitoj aŭ energio niveloj. Se je nia dispono eĉ unu atomon, kaj multe, tio estas, oni konsideras ajnan tridimensian korpo, ekzistas unu problemo.

Laŭ la Pauli principo, en tiu korpo kun unu kaj la sama energio povas esti nur unu elektrono. Tiel eĉ la plej malgranda grajno entenas grandan nombron da atomoj. La naturo trovis en ĉi tiu kazo tre gracian eliron - la energio de ĉiu elektrono energio malsama apuda al tre malgranda, preskaŭ nedistingebla kvanto. En ĉi tiu kazo ĉiuj elektronoj de unu nivelo de "premis" en ununura energio bando. Areo en kiu troviĝas plej malproksima de la kerna elektronoj, nomitaj de valencia. Sekvu ŝia areo havas pli altan energion. Ĝi elektronoj movas libere kaj oni nomas la konduktan bendon.

Emisión kaj absorción

Ajna laseron (solidsubstanca, gaso, kemiaj) funkcias sur la principoj de elektrona transiro de unu zono al alia. Se via korpo estas malkovrita al la lumo, la fotono al elektrono donas sufiĉan potencon al li en pli alta energio stato. Male, kiam elektrono estas transferido de la konduktan bendon al la valencia, ĝi elsendas fotonon. Se la materialo estas duonkonduktaĵo aŭ izolaĵo, la valenta kaj kondukta bendo estas disigitaj de intervalo en kiu neniu nivelo. Laŭe, elektronoj ne povas esti tie. Tiu intervalo estas nomita la benda breĉo. Se la fotono havas sufiĉan energion, la elektronoj Saltu venki tiun intervalo.

generacio

La mastruma principo de la solidsubstanca lasero estas bazita sur la fakto ke la substanco en la malpermesita zono estas kreita tn renversita tavolo. Elektrona vivdaŭro ĉe tiu nivelo estas pli alta ol dum lia restado en la konduktan bendon. Tiel, en iu periodo de tempo sur ĝi "amasigi" elektronojn. Tiu nomiĝas populacio inversigo. Kiam tiu nivelo de punktita elektronoj, la fotono pasas la deziratan longitudo de ondo, ĝi kaŭzas la samtempaj generacio de granda nombro de identaj longo kaj fazo de la lumo ondoj. Tio estas, la elektronoj estas lavango subite teren ŝtato, generante trabo de monokromata fotonoj sufiĉe alta potenco. Ni notu, ke la ĉefa problemo de la unua lasero evoluo estis trovi tian kombinon de substancoj por kiu eblus loĝantaro inversigo de unu el la niveloj. La unua laboro meza alojo ŝtalo rubena.

La komponado de la lasero

Solidsubstanca lasero sur la ĉefaj komponantoj estas malsamaj de la aliaj specioj. La laboranta fluido, en kiu la loĝantaro inversigo de unu el la niveloj, lumigita de lumfonto. Ĝi estas nomita bombasto. Ĝi ofte povas esti normala inkandeska lampo aŭ emisión de gasoj tubon. Du paralelaj etendante fino de la laboranta fluido (solidsubstanca lasero kristalo supozas, gaso - vakuo atmosfero) formas sistemon de speguloj, aŭ optika resono. Ĝi kolektas en la trabo nur tiuj fotonoj kiuj estas paralelaj al la elirejo. Pumped solidsubstancaj laseroj tipe okazas per fulmo lampoj.

Specoj de solidsubstancaj laseroj

Depende de la maniero de la laseron trabon produktadon distingi kontinua kaj premita laseroj. Ĉiu el ili estas uzata kaj havas propran karakterizaĵoj. La ĉefa diferenco - Pulsed solidsubstancaj laseroj havas pli altan kapaciton. Ekde por ĉiu pafo fotonoj kiel "amasiĝas", tiam unu pulso povas savi pli alta energio ol kontinuan oscilado por la sama periodo. La pli malgranda la pulso daŭras, la pli potenca ĉiu "pafo". Nuntempe, estas teknologie ebla konstrui femtosecond laseron. Unu el lia pulso daŭras ĉirkaŭ 10 ^-15 sekundoj. Tia dependo rilatas al la fakto ke la loĝantaro de la inversa procezoj kiel priskribita supre daŭras tre tre malgranda. Ju pli longe la bezono atendi antaŭ vi "ŝoso" laseron, la pli da elektronoj havas tempon forlasi la renversita nivelo. Laŭe, la reduktita koncentriĝo kaj fotono energio de la produktado trabo.

laseron gravuraĵo

La skemojn sur la surfaco de metalo kaj vitro erojn ornamita kun persono ĉiutaga vivo. Ili povas esti aplikata mekanike, kemie aŭ per lasero. Tiu lasta metodo estas la plej moderna. Pli avantaĝojn super aliaj metodoj jene. Ekde rektan efikon sur la laboro surfaco ne ĉeestas, ĝi estas preskaŭ neeble damaĝi la afero en la procezo de aplikanta ŝablono aŭ aliĝo. La lasero brulas tre malprofunda sulko: surfaco gravurita kun la restaĵoj glata kaj do la afero ne estas difektita kaj daŭros pli longe. En la kazo de metalo lasero ŝanĝas la tre strukturo de materio, kaj la vortoj ne forvelkos dum multaj jaroj. Se la afero uzata singarde, ne mergi ĝin en acida aŭ deformi, tiam pluraj generacioj de ŝablono sur ĝi precize konservita. Laser gravuraĵo estas plej bone elekti solidsubstanca ŝaltanta por du kialoj: la procezoj en solidoj estas pli facile administri, kaj tio estas optimuma por la rilatumo de produktado kaj prezoj.

instalado

Gravuraĵo, ekzistas speciala instalado. Krom rekta laseron, ili konsistas de mekanika gvidanto, en kiu laseron movojn kaj monitorado ekipaĵo (komputila). Lasero maŝino estas uzata en multaj sektoroj de la homa aktiveco. Super ni parolis pri ornamante ĉiutaga erojn. Registrita kovritaj, fajriloj, glasoj, horloĝoj de longe restos en la familio kaj estos rememorigita de la feliĉaj momentoj.

Tamen, ne nur enlanda, sed ankaŭ industriajn varojn postulas laseron gravuraĵo. Grandaj plantoj, kiel ekzemple aŭto, liberigis detalojn de grandegaj nombroj: centmiloj aŭ milionoj. Ĉiu elemento devas esti markitaj - kiam kaj kiu kreis ĝin. Pli bona maniero ol laseron gravuraĵo, trovi ne, eldono tempo, la servo vivo estos longa eĉ por la partoj móviles, kiu pliigis la riskon de abrazio. Lasero maŝino, en ĉi tiu kazo devas esti karakterizita de alta kapablo kaj sekureco. Post ĉiu, se la gravuraĵo minimume frakcio de procento ŝanĝo de la proprietoj de la metalo partoj, ĝi povas reagi malsame al eksteraj stimuloj. Ekzemple, ripozon en la punkto de apliko de la aliĝo. Tamen, taŭga por hejma uzo pli simpla kaj pli malmultekosta instaladon.