O que é um laser de estado sólido (YAG)

Quando a precisão na fabricação entrou na era do micrômetro, a Jiangpin Technology redefiniu os limites industriais com lasers de estado sólido - esta "lâmina de luz" com cristais de estado sólido como núcleo de energia, caracterizada por soldagem e gravação precisas, e com comprimentos de onda que abrangem desde o infravermelho até o ultravioleta, inscreveu a régua da precisão chinesa nas veias dos circuitos impressos, núcleos de baterias e telas. Agora vamos dar uma olhada nos lasers de estado sólido juntos:

Laser de estado sólido são lasers baseados em meios ativos de estado sólido (como cristais ou vidros dopados com íons de terras raras ou metais de transição), que podem gerar potência de saída variando de alguns miliwatts a vários kilowatts. Muitos lasers de estado sólido utilizam lâmpadas flash ou lâmpadas de arco para bombeamento óptico. Essas fontes de bombeamento são relativamente baratas e podem fornecer potência muito alta, mas sua eficiência é bastante baixa, sua vida útil é média, e existem fortes efeitos térmicos no meio ativo, como o efeito de lente térmica. Diodos lasers são mais comumente usados para bombar os lasers de estado sólido, e esses lasers de estado sólido bombeados por laser (lasers DPSS, também conhecidos como lasers totalmente de estado sólido) têm muitas vantagens, como instalação compacta, longa vida útil e excelente qualidade de feixe. Seu modo de operação pode ser em onda contínua, ou seja, pode gerar saída laser contínua, ou do tipo pulsado, ou seja, pode produzir pulsos laser de alta potência em curto período de tempo.

Princípio de funcionamento:

O meio de ativação usado nos lasers de estado sólido é um material sólido. Normalmente, todos os materiais sólidos adotam o bombeamento óptico, ou seja, a fonte de luz é usada como fonte de energia para aplicar energia ao meio amplificador. Os elétrons no meio amplificador são excitados para um nível de energia mais alto após absorverem a energia do bombeamento. No estado excitado, alguns elétrons passam de níveis de energia mais altos para níveis de energia metastáveis específicos. A vida útil dos estados metastáveis é maior do que a dos outros estados excitados, permitindo que a energia seja armazenada e acumulada. Quando um elétron em um estado metastável retorna ao estado fundamental, ele emite um fóton com uma energia e comprimento de onda específicos. Os fótons gerados sofrem múltiplas reflexões dentro da cavidade do laser. Esse mecanismo de retroalimentação amplifica a radiação estimulada, gerando assim um feixe de laser forte. Parte da luz amplificada passa por alguns dos espelhos, formando uma saída de laser. O feixe de saída geralmente tem uma largura de linha estreita e é caracterizado por um comprimento de onda específico relacionado à diferença de energia entre o estado metastável e o estado fundamental.

Tipo de laser de estado sólido:

A potência de saída de pequenos lasers Nd:YAG bombados por diodo (lasers YAG) ou lasers Nd:YVO4 (lasers de vanadato) geralmente está entre alguns miliwatts (para microdispositivos) e alguns watts. A duração do pulso gerado pelo laser com comutador Q é de alguns nanossegundos, a energia do pulso é de microjoules e a potência de pico chega a alguns quilowatts. A duplicação de frequência intra-cavidade pode ser usada para saída de luz verde.

Lasers Nd:YAG com comutador Q são amplamente utilizados em versões bombadas por lâmpada. A bombagem por pulso permite alta energia de pulso, enquanto a potência de saída média é geralmente moderada (por exemplo, alguns watts). O custo desse tipo de laser bombado por lâmpada é menor do que o da versão bombada por diodo com potência de saída semelhante.

Lasers de fibra são um tipo especial de laser de estado sólido, apresentando potencial para alta potência de saída média, alta eficiência de potência, alta qualidade de feixe e ampla sintonizabilidade de comprimento de onda.
Laseres de estado sólido (especialmente representados por lasers de fibra e lasers de estado sólido bombeados por diodo) ocuparam uma posição dominante em uma ampla gama de campos, como processamento de metais, micro-processamento de precisão e tratamento médico de tecidos duros, graças às suas excelentes características de curto comprimento de onda, qualidade de feixe extremamente alta, capacidade poderosa de pulso ultra-curto, estrutura compacta, extremamente alta confiabilidade e baixos requisitos de manutenção. E continua promovendo a inovação e o desenvolvimento da tecnologia a laser. A escolha final da tecnologia depende de uma consideração abrangente dos requisitos específicos da aplicação, propriedades do material e custo-benefício.