Co je tuhý stav (YAG) laser

Když přesnost výroby vstoupila do éry mikrometrů, Jiangpin Technology přeformovala průmyslové hranice pomocí tuhých laserů - tento „čepel světla“ s tuhými krystaly jako jádrem energie, který má přesné spájecí a označovací přesnost a jehož vlnové délky sahají od infradobrů k ultrafialovému spektru, zanesl standard čínské přesnosti do žil desek PCB, bateriích a obrazovek. Teď se podívejme společně na tuhé lasery:

Tužné lasery jsou lasery založené na tužném mediálním zesilovači (jako krystaly nebo skla dovolená řídícími prvky nebo přechodnými kovy), které mohou generovat výstupní výkon od několika milivátů až po několik kilovátů. Mnoho tužných laserů používá bleskové lampy nebo obloukové lampy pro optické nasvěcování. Tyto zdroje nasvěcování jsou relativně levné a mohou poskytovat velmi vysoký výkon, ale jejich účinnost je poměrně nízká, životnost je průměrná a v zesilovacím prostředku se objevují silné tepelné účinky, jako je tepelné čočkování. Laserové diody se nejčastěji používají k nasvěcování tužných laserů a tyto laserem nasvěcované tužné lasery (DPSS lasery, též známé jako plně tužné lasery) mají mnoho výhod, jako je kompaktní instalace, dlouhá životnost a vynikající kvalita paprsku. Jejich pracovní režim může být spojitý proud, tedy mohou generovat spojitý laserový výstup, nebo pulzní typ, tedy mohou vyprodukovat krátké vysokovýkonnostní laserové pulsy.

Pracovní princip:

Aktivačním prostředkem používaným v tuhých laserech je tuhé materiál. Obvykle jsou všechny tuhé materiály zaopatřeny optickým pumpováním, což znamená, že jako zdroj energie se používá světelný zdroj, který přidává energii k mediálnímu prostředku. Elektrony v mediálním prostředku jsou po absorpci pumpovací energie vzrušeny na vyšší úroveň energie. V uzavřeném stavu někteří elektroni přejdou z vyšších energetických úrovní na specifické metastabilní energetické úrovně. Životnost metastabilních stavů je delší než životnost ostatních vzrušených stavů, takže lze energii ukládat a akumulovat. Když elektron v metastabilním stavu přejde zpět do základního stavu, vydá foton s určitou energií a délkou vlny. Vygenerované fotony se vícekrát odrážejí v rámci laserové dutiny. Tento mechanismus zpětné vazby zesiluje stimulované záření, čímž vzniká silný laserový paprsek. Některé zesílené světlo prochází částmi zrcadel, tvoříce laserový výstup. Výstupní paprsek obvykle má úzkou spektrální linku a je charakterizován konkrétní délkou vlny související s rozdílem energie mezi metastabilním stavem a základním stavem.

Typ tuhýho laseru:

Výstupní výkon malých diodově nasvícených Nd:YAG laserů (YAG lasery) nebo Nd:YVO4 laserů (vanadátové lasery) je obvykle mezi několika milivaty (pro mikrozařízení) až několika waty. Pulsní doba vygenerovaná Q-prepínačem je několik nanosekund, pulsní energie je mikrojouly a vrcholový výkon dosahuje až několika kilowatů. Vnitroprázdninové zdvojnásobení frekvence lze použít pro výstup zeleného světla.

Q-prepínací Nd:YAG lasery jsou široce používány ve verzích s lampovým nasvícením. Pulsní nasvícení umožňuje vysokou pulsní energii, zatímco průměrný výstupní výkon je obvykle mírný (například několik wat). Náklady na tento typ lampově nasvíceného laseru jsou nižší než u diodově nasvícené verze se stejným výstupním výkonem.

Vláknové lasery jsou speciálním typem tuhého laseru, který nabízí potenciál pro vysoký průměrný výstupní výkon, vysokou energetickou účinnost, vysokou kvalitu paprsku a širokou přizpůsobitelnost vlnové délky.
Tužné stavy lasery (zejména reprezentované vláknovými laseri a diodově vzbuzovanými tuhými láty) zaujaly dominantní pozici v široké škále oborů, jako je zpracování kovů, přesná mikro-zpracování a lékařské zařízení pro ošetřování tvrdých tkání díky svým vynikajícím vlastnostem krátké vlnové délky, extrémně vysoké kvalitě paprsku, mocnému ultra-krátkému pulsu, kompaktní struktuře, extrémně vysoké spolehlivosti a nízkým požadavkům na údržbu. A neustále podporují inovaci a rozvoj laserové technologie. Konečná volba technologie závisí na komplexním ohodnocení konkrétních požadavků aplikace, vlastností materiálů a ekonomickosti.