¿Qué es un láser de estado sólido (YAG)?

Cuando la precisión en la fabricación entró en la era del micrómetro, Jiangpin Technology redefinió los límites industriales con láseres de estado sólido - esta "hoja de luz" con cristales de estado sólido como núcleo de energía, que presenta una precisión exacta en soldadura y marcado, y longitudes de onda que abarcan desde lo infrarrojo hasta lo ultravioleta, ha inscrito la medida de la precisión china en las venas de las placas PCB, núcleos de baterías y pantallas. Ahora echemos un vistazo a los láseres de estado sólido juntos:

Los láseres de estado sólido son láseres basados en medios de amplificación en estado sólido (como cristales o vidrios dopados con iones de tierras raras o metales de transición), que pueden generar potencias de salida que van desde varios milivatios hasta varios kilovatios. Muchos láseres de estado sólido utilizan lámparas flash o lámparas de arco para la inyección de luz. Estas fuentes de bombeo son relativamente económicas y pueden proporcionar potencias muy altas, pero su eficiencia es bastante baja, su vida útil es promedio, y existen fuertes efectos térmicos en el medio de amplificación, como el efecto de lente térmica. Los diodos láser se utilizan comúnmente para bombear los láseres de estado sólido, y estos láseres de estado sólido bombeados por láser (láseres DPSS, también conocidos como láseres completamente de estado sólido) tienen muchas ventajas, como una instalación compacta, larga vida útil y excelente calidad de haz. Su modo de funcionamiento puede ser de onda continua, es decir, puede generar una salida láser continua, o de pulso, es decir, puede producir pulsos láser de alta potencia en tiempos cortos.

Principio de funcionamiento:

El medio de activación utilizado en los láseres de estado sólido es un material sólido. Por lo general, todos los materiales sólidos adoptan el bombeo óptico, es decir, la fuente de luz se utiliza como fuente de energía para aplicar energía al medio de ganancia. Los electrones en el medio de ganancia se excitan a un nivel de energía más alto después de absorber la energía del bombeo. En el estado excitado, algunos electrones pasarán de niveles de energía más altos a niveles de energía metástables específicos. La vida útil de los estados metástables es mayor que la de otros estados excitados, por lo que la energía puede utilizarse para almacenamiento y acumulación. Cuando un electrón en un estado metástable vuelve al estado fundamental, emite un fotón con una energía y longitud de onda específicas. Los fotones generados se reflejan múltiples veces dentro de la cavidad del láser. Este mecanismo de retroalimentación amplifica la radiación estimulada, generando así un haz láser potente. Parte de la luz amplificada pasa a través de algunos de los espejos, formando una salida láser. El haz de salida suele tener una anchura de línea estrecha y se caracteriza por una longitud de onda específica relacionada con la diferencia de energía entre el estado metástable y el estado fundamental.

Tipo de láser de estado sólido:

La potencia de salida de pequeños láseres de diodo bombeados Nd:YAG (láseres YAG) o Nd:YVO4 (láseres de vanadato) es típicamente entre varios milivatios (para microdispositivos) y varios vatios. La duración del pulso generado por el láser con conmutación Q es de varios nanosegundos, la energía del pulso es de microjulios, y la potencia pico alcanza hasta varios kilovatios. Se puede utilizar la duplicación de frecuencia intra-cavidad para la salida de luz verde.

Los láseres Nd:YAG con conmutación Q se utilizan ampliamente en versiones bombeadas por lámpara. El bombeo por pulsos permite una alta energía de pulso, mientras que la potencia de salida promedio suele ser moderada (por ejemplo, algunos vatios). El costo de este tipo de láser bombeado por lámpara es menor que el de la versión bombeada por diodo con una potencia de salida similar.

Los láseres de fibra son un tipo especial de láser de estado sólido, con potencial para una alta potencia de salida promedio, alta eficiencia de potencia, alta calidad de haz y amplia sintonización de longitud de onda.
Los láseres de estado sólido (especialmente representados por los láseres de fibra y los láseres de estado sólido bombeados por diodos) han ocupado una posición dominante en una amplia gama de campos, como el procesamiento de metales, la microprocesamiento de precisión y el tratamiento médico de tejidos duros, gracias a sus excelentes características de longitud de onda corta, una calidad de haz extremadamente alta, una potente capacidad de pulsos ultra-cortos, una estructura compacta, una fiabilidad extremadamente alta y bajos requisitos de mantenimiento. Además, continúa promoviendo la innovación y el desarrollo de la tecnología láser. La elección final de tecnología depende de una consideración integral de los requisitos específicos de la aplicación, las propiedades del material y la relación calidad-precio.