Apa itu laser padat (YAG)

Ketika presisi manufaktur memasuki era mikrometer, Teknologi Jiangpin mengubah batas industri dengan laser padat - "bilah cahaya" ini dengan kristal padat sebagai inti energinya, memiliki keakuratan las dan penandaan yang presisi, serta panjang gelombang yang mencakup dari inframerah hingga ultraviolet, telah mengukir standar presisi Tiongkok dalam pembuluh papan PCB, inti baterai, dan layar. Sekarang mari kita lihat bersama-sama laser padat:

Laser padat adalah laser yang berbasis media penguat padat (seperti kristal atau kaca yang doped dengan ion bumi langka atau logam transisi), yang dapat menghasilkan daya keluaran mulai dari beberapa miliwatt hingga beberapa kilowatt. Banyak laser padat menggunakan lampu kilat atau lampu busur untuk pompa cahaya. Sumber pompa ini relatif murah dan dapat menyediakan daya sangat tinggi, tetapi efisiensi mereka cukup rendah, umurnya rata-rata, dan ada efek termal yang kuat pada medium penguat, seperti efek lensa termal. Diode laser biasanya digunakan untuk memompa laser padat, dan laser padat yang dipompa oleh laser ini (laser DPSS, juga dikenal sebagai laser sepenuhnya padat) memiliki banyak keunggulan, seperti instalasi kompak, umur panjang, dan kualitas sinar yang sangat baik. Modus kerjanya bisa berupa gelombang kontinu, yaitu dapat menghasilkan output laser kontinu, atau tipe pulsa, yaitu dapat menghasilkan pulsa laser berdaya tinggi dalam waktu singkat.

Prinsip kerja:

Medium aktivasi yang digunakan dalam laser padatan adalah bahan padat. Biasanya, semua bahan padat menggunakan pompa optik, yaitu sumber cahaya digunakan sebagai sumber energi untuk menerapkan energi ke medium penguatan. Elektron-elektron di medium penguatan terangsang ke tingkat energi yang lebih tinggi setelah menyerap energi pompa. Dalam keadaan terangsang, beberapa elektron akan berpindah dari tingkat energi yang lebih tinggi ke tingkat energi metastabil tertentu. Waktu hidup keadaan metastabil lebih lama daripada keadaan terangsang lainnya, sehingga energi dapat digunakan untuk penyimpanan dan akumulasi. Ketika sebuah elektron dalam keadaan metastabil kembali ke keadaan dasar, ia memancarkan foton dengan energi dan panjang gelombang tertentu. Foton-foton yang dihasilkan mengalami pantulan berganda di dalam rongga laser. Mekanisme umpan balik ini memperkuat radiasi terangsang, sehingga menghasilkan sinar laser yang kuat. Sebagian dari cahaya yang diperbesar melewati beberapa cermin, membentuk output laser. Sinar keluaran biasanya memiliki lebar garis yang sempit dan ditandai oleh panjang gelombang tertentu yang berkaitan dengan perbedaan energi antara keadaan metastabil dan keadaan dasar.

Tipe laser padat:

Daya keluaran dari Nd:YAG laser yang dipompa dioda kecil (laser YAG) atau Nd:YVO4 laser (laser vanadat) biasanya berada antara beberapa miliwatt (untuk mikro-perangkat) hingga beberapa watt. Durasi pulsa yang dihasilkan oleh laser Q-switched adalah beberapa nanodetik, energi pulsanya adalah mikrounits, dan daya puncaknya bisa mencapai beberapa kilowatt. Penggandaan frekuensi intra-ruang dapat digunakan untuk output cahaya hijau.

Laser Nd:YAG Q-switched banyak digunakan dalam versi yang dipompa lampu. Pompa pulsa memungkinkan energi pulsa tinggi, sementara daya keluaran rata-rata biasanya sedang (misalnya, beberapa watt). Biaya jenis laser yang dipompa lampu ini lebih rendah daripada versi yang dipompa dioda dengan daya keluaran serupa.

Laser serat adalah jenis khusus dari laser padat, dengan potensi untuk daya keluaran rata-rata tinggi, efisiensi daya tinggi, kualitas sinar tinggi, dan kemampuan penyesuaian panjang gelombang yang luas.
Laser padat (terutama diwakili oleh laser serat dan laser padat yang dipompa dengan dioda) telah menduduki posisi dominan dalam berbagai bidang seperti pengolahan logam, pemrosesan mikro presisi, dan pengobatan medis jaringan keras, berkat karakteristik gelombang pendek yang unggul, kualitas sinar yang sangat tinggi, kemampuan pulsa ultra-pendek yang kuat, struktur kompak, keandalan ekstrem yang tinggi, dan kebutuhan perawatan yang rendah. Dan terus menerus mempromosikan inovasi dan pengembangan teknologi laser. Pilihan teknologi akhir bergantung pada pertimbangan menyeluruh tentang persyaratan aplikasi spesifik, sifat material, dan efisiensi biaya.