เลเซอร์มีกี่ประเภท? (ส่วนที่ 1)

เลเซอร์"ไม้บรรทัดที่แม่นยำที่สุด" "มีดที่เร็วที่สุด" และ "แสงที่สว่างที่สุด" และเป็นหนึ่งในสี่สิ่งประดิษฐ์หลักของเทคโนโลยีคอมพิวเตอร์ในศตวรรษที่ 20 เทคโนโลยีพลังงานปรมาณู และเทคโนโลยีเซมิคอนดักเตอร์ ในปัจจุบัน เลเซอร์ถูกนำมาใช้อย่างแพร่หลายในทุกสาขาอาชีพเนื่องจากมีลักษณะที่ได้เปรียบอย่างมาก เช่น การตัดโลหะแผ่น การผลิตทางอุตสาหกรรม อาหารทางการแพทย์ การบินและอวกาศ และอื่นๆ ด้วยการพัฒนาอย่างแข็งขันของอุตสาหกรรมการผลิตที่มีเทคโนโลยีสูงซึ่งแสดงโดยยานยนต์พลังงานใหม่ เทคโนโลยีเลเซอร์จึงมีพื้นที่กว้างขวางขึ้นสำหรับการเล่น

เนื่องจากเป็นองค์ประกอบหลักของการใช้งานเลเซอร์ทั้งหมด เลเซอร์จึงเป็นส่วนสำคัญที่สุดของการใช้งานเลเซอร์ทั้งหมด และเลเซอร์ก็มีหลายประเภท ด้านล่างนี้จะจำแนกจากหลายแง่มุม เช่น วัสดุในการทำงานของเลเซอร์ โหมดกระตุ้น โหมดการทำงาน ช่วงความยาวคลื่นเอาต์พุต เป็นต้น

1. จำแนกตามวัสดุงาน

ตามสถานะที่แตกต่างกันของวัสดุการทำงาน เลเซอร์ทั้งหมดสามารถแบ่งออกเป็นประเภทต่อไปนี้:

①เลเซอร์ที่เป็นของแข็ง (คริสตัลและแก้ว) สารทำงานที่ใช้โดยเลเซอร์ดังกล่าวทำขึ้นโดยการรวมไอออนของโลหะที่สามารถสร้างรังสีกระตุ้นเข้าไปในเมทริกซ์คริสตัลหรือแก้วเพื่อสร้างจุดศูนย์กลางการส่องสว่าง

② เลเซอร์แก๊ส สารทำงานที่พวกเขาใช้คือแก๊ส และตามความแตกต่างในธรรมชาติของอนุภาคการทำงานที่สร้างการปล่อยก๊าซกระตุ้นจริงๆ ในแก๊ส มันถูกแบ่งออกเป็นเลเซอร์แก๊สอะตอม เลเซอร์แก๊สไอออนิก เลเซอร์แก๊สโมเลกุล เลเซอร์แก๊สเอ็กไซเมอร์ ฯลฯ

③ เลเซอร์เหลว สารทำงานที่ใช้โดยเลเซอร์ประเภทนี้ส่วนใหญ่มีสองประเภท หนึ่งคือสารละลายสีย้อมเรืองแสงอินทรีย์ อีกประเภทหนึ่งคือสารละลายสารประกอบอนินทรีย์ที่มีไอออนของโลหะหายาก ซึ่งไอออนของโลหะ (เช่น Nd) ทำหน้าที่ บทบาทของอนุภาคทำงาน และของเหลวที่เป็นสารประกอบอนินทรีย์ (เช่น SeOCl) มีบทบาทเป็นเมทริกซ์

④ เลเซอร์เซมิคอนดักเตอร์ เลเซอร์ชนิดนี้เป็นวัสดุเซมิคอนดักเตอร์บางชนิดในฐานะสารทำงานเพื่อสร้างการปล่อยสารกระตุ้น หลักการคือผ่านวิธีการกระตุ้นบางอย่าง (การฉีดด้วยไฟฟ้า ปั๊มออปติคอล หรือการฉีดลำแสงอิเล็กตรอนพลังงานสูง) ระหว่างแถบพลังงาน ของวัสดุเซมิคอนดักเตอร์หรือระหว่างแถบพลังงานและระดับสิ่งเจือปน โดยการกระตุ้นพาหะที่ไม่สมดุลเพื่อให้ได้จำนวนการผกผันของอนุภาค การปล่อยแสงที่ถูกกระตุ้นจะเกิดขึ้น

⑤เลเซอร์อิเล็กตรอนอิสระ เป็นเลเซอร์ชนิดพิเศษชนิดใหม่ สารทำงานสำหรับการเคลื่อนที่ความเร็วสูงของลำแสงอิเล็กตรอนอิสระแบบกำหนดทิศทางในการเปลี่ยนแปลงเชิงพื้นที่เป็นระยะของสนามแม่เหล็ก ตราบใดที่ความเร็วของลำแสงอิเล็กตรอนอิสระสามารถทำได้ เปลี่ยนไปเพื่อผลิตรังสีแม่เหล็กไฟฟ้าที่ปรับค่าได้ ซึ่งโดยหลักการแล้ว สเปกตรัมการแผ่รังสีที่เชื่อมโยงกันสามารถเปลี่ยนจากแถบรังสีเอกซ์ไปยังบริเวณไมโครเวฟได้ ดังนั้นจึงมีโอกาสที่น่าสนใจมาก

2. จำแนกตามแรงจูงใจ

① เลเซอร์ปั๊มแสง หมายถึงเลเซอร์ที่ตื่นเต้นโดยการสูบฉีดด้วยแสง รวมถึงเลเซอร์ของแข็งและเลเซอร์ของเหลวเกือบทั้งหมด ตลอดจนเลเซอร์แก๊สและเลเซอร์เซมิคอนดักเตอร์สองสามตัว

② เลเซอร์ตื่นเต้นด้วยไฟฟ้า เลเซอร์ก๊าซส่วนใหญ่ถูกกระตุ้นโดยการปล่อยก๊าซ (การปล่อย DC, การปล่อยไฟฟ้ากระแสสลับ, การปล่อยพัลส์, การฉีดลำแสงอิเล็กตรอน) ในขณะที่เลเซอร์เซมิคอนดักเตอร์ทั่วไปส่วนใหญ่ถูกกระตุ้นด้วยการฉีดกระแสไฟเข้าทางแยก และเลเซอร์สารกึ่งตัวนำบางชนิดสามารถถูกกระตุ้นด้วยการฉีดลำแสงอิเล็กตรอนพลังงานสูง .

③ เลเซอร์เคมี นี่คือเลเซอร์ที่ใช้พลังงานที่ปล่อยออกมาจากปฏิกิริยาเคมีเพื่อกระตุ้นสารทำงาน และปฏิกิริยาเคมีที่เกิดขึ้นสามารถกระตุ้นได้ด้วยแสง การปล่อยไฟฟ้า และการเริ่มต้นทางเคมีตามลำดับ

④ เลเซอร์แบบปั๊มด้วยนิวเคลียร์ หมายถึงเลเซอร์พิเศษประเภทหนึ่งที่ใช้พลังงานที่ปล่อยออกมาจากปฏิกิริยานิวเคลียร์ฟิชชันขนาดเล็กเพื่อกระตุ้นสารทำงาน เช่น เลเซอร์ฮีเลียม-อาร์กอนที่สูบด้วยนิวเคลียร์

3. จำแนกตามโหมดการทำงาน

เนื่องจากสารทำงานที่แตกต่างกัน วิธีการกระตุ้น และวัตถุประสงค์ในการใช้งานที่ใช้โดยเลเซอร์ โหมดการทำงานและสถานะการทำงานจึงแตกต่างกันเช่นกัน ซึ่งสามารถแบ่งออกเป็นประเภทหลัก ๆ ได้ดังต่อไปนี้

① เลเซอร์แบบต่อเนื่องซึ่งมีลักษณะการทำงานโดยการกระตุ้นของสารทำงานและเอาต์พุตเลเซอร์ที่สอดคล้องกัน สามารถดำเนินการต่อเนื่องในลักษณะต่อเนื่องภายในระยะเวลาที่ยาวนาน เลเซอร์แบบแข็งที่กระตุ้นโดยแหล่งกำเนิดแสงอย่างต่อเนื่อง และเลเซอร์ก๊าซและเลเซอร์เซมิคอนดักเตอร์ที่ทำงานใน โหมดกระตุ้นไฟฟ้าต่อเนื่องเป็นของคลาสนี้ เนื่องจากผลกระทบของอุปกรณ์ที่ร้อนจัดอย่างหลีกเลี่ยงไม่ได้ระหว่างการทำงานอย่างต่อเนื่อง ส่วนใหญ่จำเป็นต้องใช้มาตรการระบายความร้อนที่เหมาะสม

② เลเซอร์แบบพัลส์เดียว สำหรับเลเซอร์ดังกล่าว การกระตุ้นของสารทำงานและการปล่อยเลเซอร์ที่สอดคล้องกันเป็นกระบวนการแบบพัลส์เดียวจากมุมมองของเวลา เลเซอร์ของแข็งทั่วไป เลเซอร์ของเหลว และเลเซอร์ก๊าซพิเศษบางชนิด ทั้งหมดนี้ทำงานใน ด้วยวิธีนี้ ในเวลานี้สามารถละเว้นผลกระทบด้านความร้อนของอุปกรณ์ ดังนั้นจึงไม่สามารถใช้มาตรการระบายความร้อนแบบพิเศษได้

③ เลเซอร์พัลส์แบบวนซ้ำ อุปกรณ์ประเภทนี้มีลักษณะเด่นคือเอาต์พุตเป็นชุดของเลเซอร์พัลส์ซ้ำ ด้วยเหตุนี้ อุปกรณ์สามารถถูกกระตุ้นด้วยพัลส์ซ้ำๆ หรือกระตุ้นอย่างต่อเนื่อง แต่ด้วยวิธีใดวิธีหนึ่ง การสั่นของเลเซอร์แบบมอดูเลต เพื่อให้ได้เอาต์พุตเลเซอร์พัลส์ซ้ำๆ มักจะกำหนดให้อุปกรณ์ใช้มาตรการระบายความร้อนอย่างมีประสิทธิภาพ

④ เลเซอร์ที่ปรับค่าได้ ซึ่งหมายถึงการใช้เทคโนโลยีสวิตชิ่งบางอย่างโดยเฉพาะเพื่อให้ได้กำลังเอาต์พุตที่สูงขึ้นของเลเซอร์พัลส์ หลักการทำงานของมันอยู่ในสารทำงานหลังจากการก่อตัวของสถานะการกลับรายการของจำนวนอนุภาคไม่ได้ทำให้เลเซอร์เกิดการสั่น (สวิตช์อยู่ในสถานะปิด), จำนวนอนุภาคสะสมในระดับที่สูงพอ, ก็เปิดสวิตช์. ดังนั้น การสั่นของเลเซอร์ที่แรงมากและเอาต์พุตเลเซอร์พัลส์กำลังสูงสามารถเกิดขึ้นได้ในเวลาอันสั้น (เช่น 10 ถึง 10 วินาที)

ข้อมูลติดต่อ:

หากคุณมีความคิดใด ๆ โปรดอย่าลังเลที่จะพูดคุยกับเรา ไม่ว่าลูกค้าของเราจะอยู่ที่ไหนและความต้องการของเราคืออะไร เราจะทำตามเป้าหมายของเราเพื่อให้ลูกค้าของเราได้รับสินค้าคุณภาพสูง ราคาต่ำ และบริการที่ดีที่สุด