Šta je čvrstotno (YAG) laser

Kada je preciznost u proizvodnji ulazila u eru mikrometara, Jiangpin Technology je preoblikovala industrijsku granicu sa čvrstotnim laserima - ovaj "žareći nož" sa čvrstim kristalima kao energetskim jezgraom, koji poseduje preciznu brzinu sadržanja i označavanja, i talasne dužine koje se protezuju od infracrvenog do ultrafioleta, inskriptirao je merodavac kineske preciznosti u žilama PCB ploča, baterijskih jezgara i zasovnih ekranova. Sada uzemi da istražimo zajedno čvrstotne lasere:

Lazevi u čvrstom stanju su lazevi koji se temelje na medijskim sredinama u čvrstom stanju (poput kristala ili stakla dopiranih redkom zemljom ili prelaznim metalnim jonima), koje mogu da generišu izlaznu snagu od nekoliko milivata do nekoliko kilovata. Mnogi lazevi u čvrstom stanju koriste bleskove ili lukove za svetlosno pompevanje. Ove izvore pompevanja su relativno jeftine i mogu pružiti vrlo visoku snagu, ali je njihova učinkovitost prilično niska, njihov životni vek prosečan, a postoji jak termički efekat u mediji povećanja, kao što je termički leksički efekat. Laser diode se najčešće koriste za pompevanje lazeva u čvrstom stanju, a ovi laser-pompevani lazevi u čvrstom stanju (DPSS lazevi, takođe poznati kao savrseno-čvrsti lazevi) imaju mnoge prednosti, poput kompaktnog instaliranja, dugog životnog veka i odlične kvalitete zraka. Njihov način rada može biti kontinuirani talas, to jest mogu da generišu kontinuirano laser izlazak, ili pulsni tip, to jest mogu da proizvedu kratke visokosnažne laser pulse.

Принцип рада:

Aktivno sredstvo koje se koristi u čvrstom lasernom mediju je čvrsti materijal. Obično, svi čvrsti materijali koriste optičko punjenje, to jest, izvor svetla se koristi kao energetska izvor za primenu energije na medij sa pobudom. Elektroni u mediju sa pobudom se pobuđuju na viši nivo energije nakon što apsorbiraju pumpnu energiju. U pobuđenom stanju, neki elektroni prelaze sa viših nivoa energije na određene metastabilne nivoeve energije. Životni vek metastabilnih stanja je duži od životnog veka drugih pobuđenih stanja, pa se energija može koristiti za čuvanje i akumulaciju. Kada elektron u metastabilnom stanju pređe natrag na osnovno stanje, emituje foton sa određenom energijom i talasnom dužinom. Generisani fotoni prođu više refleksija unutar lasernog rezonatora. Ovaj mehanizam povratne informacije pojačava pobuđeno zračenje, time generišući jach laserni snop. Deo pojačanog svetla prolazi kroz neke od ogledala, formirajući laser izlaz. Izlazni snop obično ima usku liniju spektra i karakteriše ga određena talasna dužina povezana sa razlikom energije između metastabilnog stanja i osnovnog stanja.

Tip čvrstog stanja lasera:

Izlazna snaga malih diodno napajanih Nd:YAG laser-a (YAG laser) ili Nd:YVO4 laser-a (vanadat laser) tipično je između nekoliko milivata (za mikro uređaje) i nekoliko vata. Pulsnacija koju generiše Q-prekidački laser traje nekoliko nanosekundi, pulsnajuća energija je u opsegu mikrojula, a vrhunski izlazni snaga može biti do nekoliko kilovata. Unutrašnje frekvencijsko podvojavanje se može koristiti za izlaz zelenog svetla.

Q-prekidački Nd:YAG laseri su široko korišćeni u verzijama sa lampanim pumpanjem. Pulsko pumpanje omogućava visoku pulsnajuću energiju, dok je prosečna izlazna snaga obično umjerena (na primer, nekoliko vata). Cena ovakvog lampanog laser-a je niža od cene diodnog laser-a slične izlazne snage.

Vlaknovi laseri predstavljaju poseban tip čvrstog stanja laser-a, koji poseduju potencijal za visok prosečni izlazni snagu, visoku energetsku efikasnost, visoku kvalitetu zraka i široku prilagodljivost talasne dužine.
Čvrstotnički laseri (posebno predstavljeni vlaknovitim laserima i diodnim čvrstotničkim laserima) su zauzeli dominantno mesto u širokoj paleti oblasti, kao što su obrada metala, precizna mikro-obrada i lekarska terapija tvrdog tkiva, uz pomoć njihovih odličnih karakteristika kratke talasne dužine, izuzetno visoke kvalitete zraka, moćne ultra-kratke pulse, kompaktnu strukturu, izuzetnu pouzdanost i niske zahteve za održavanje. I neprestano podstiču inovacije i razvoj laser tehnologije. Konačan izbor tehnologije zavisi od kompleksnog razmatranja specifičnih zahteva primene, svojstava materijala i ekonomičnosti.