Какво е твърдото състояние (YAG) лазер

Когато прецизионният производствен ниво влезе в микрометърната ера, Jiangpin Technology преработи индустриалните граници с твърди лазери – този „лъчен нож“, който има твърди кристали като енергиен ядрен елемент, с функции за прецизно сваряване и маркиране, и дължини на вълната му се разпространяват от инфрачервени до ултравиолетови, е запечатал мерната скала на китайската прецизност в жилите на PCB плочи, батерейни ядра и екрани. Сега да разгледаме заедно твърдите лазери:

Твърдото лазерно излъчване са лазери, базирани на твърди медии за усилване (като кристали или стъкло, допирани с редки земи или переходни метални иони), които могат да генерират изходна мощност от няколко миливатта до няколко киловатта. Много твърди лазери използват блиц-лампи или дугови лампи за оптичен насочен свет. Тези източници за насочване са относително евтини и могат да предоставят много висока мощност, но ефективността им е доста ниска, жизненият им цикъл е среден, а в медията за усилване има силни термични ефекти, като термичния линзова ефект. Лазерните диоди най-често се използват за насочване на твърди лазери, а тези лазерни насочени твърди лазери (DPSS лазери, известни още като цели твърди лазери) имат много предимства, като компактна инсталация, дълг живот и отлично качество на лъч. Режимът им на работа може да е непрекъснат, т.е. да генерира непрекъснато лазерно излъчване, или пулсов, т.е. да произвежда кратковремени високомощни лазерни пълси.

Принцип на работа:

Активната среда, използвана в твърдото состоение на лазерите, е твърда материя. Обикновено всички твърди материали използват оптичен наситване, т.е. източникът на светлина се използва като енергийен източник, за да прилага енергия към медиума с придобиване. Електроните в медиума с придобиване се наситват до по-високо енергиено ниво след като погледнат енергията на наситването. В наситеното си състояние някои електрони ще преминават от по-високите енергиени нива към специфични метастабилни енергиени нива. Животът на метастабилните състояния е по-дълъг от онова на другите наситени състояния, така че енергията може да бъде използвана за съхраняване и накопяване. Когато един електрон в метастабилно състояние премине обратно към началното си състояние, той излъчва фотон с определена енергия и дължина на вълната. Генерираните фотони се отразяват многократно вътре в лазерната камера. Този механизъм на обратна връзка усилва наситеното излъчване, породено от силна лазерна лъча. Част от усиления светлинен поток минава през някои от огледалата, образувайки лазерен изход. Изходящият лъч обикновено има узка спектрална линия и се характеризира с конкретна дължина на вълната, свързана с разликата в енергията между метастабилното състояние и началното състояние.

Тип твърдотелен лазер:

Изходната мощност на малки диодно-накачвани Nd:YAG лазери (YAG лазери) или Nd:YVO4 лазери (ванадатови лазери) обикновено е между няколко миливатта (за микрозарядки) и няколко ватта. Импулсът, генериран от Q-преключван лазер, е с продължителност няколко наносекунди, импулсната енергия е микроджаули, а връхната мощност достига до няколко киловатa. Вътрешното удвоение на честотата може да се използва за зелена светлина.

Q-преключваните Nd:YAG лазери се използват широко в версии с лампов накач. Импулсният накач позволява висока импулсна енергия, докато средната изходна мощност обикновено е умерена (например, няколко ватта). Цената на този тип лампов накачван лазер е по-ниска от цената на диодно-накачваната версия с подобна изходна мощност.

Волоконните лазери са специален тип твърдотелен лазер, с потенциал за висока средна изходна мощност, висока енергийна ефективност, високо качество на лъч и широка променливост на дължината на вълната.
Лазерите с твърдо тяло (представени предимно чрез влакнени лазери и диодни помпени твърдотелни лазери) заемат доминираща позиция в широк кръг области като металообработка, прецизна микропроцесна обработка и медицинско лечение на твърди тъкани, благодарение на отличните си характеристики при късата вълнова дължина, изключително високото качество на лъча, мощните ултра-кратки импулси, компактната конструкция, изключително високата надеждност и ниските изисквания за поддръжка. Освен това те постоянно стимулират иновациите и развитието на лазерната технология. Окончателния избор на технология зависи от комплексно разглеждане на специфичните изисквания за приложение, свойствата на материала и рентабелността.