Conoscenza professionale

Classificazione laser

2022-09-22
I laser possono essere classificati in base al metodo di pompaggio, al mezzo di guadagno, al metodo operativo, alla potenza di uscita e alla lunghezza d'onda di uscita.
1) Secondo il metodo di pompaggio: può essere suddiviso in pompaggio elettrico, pompaggio ottico, pompaggio chimico, pompaggio di calore e laser di pompaggio nucleare. I laser pompati elettricamente si riferiscono a laser eccitati dalla corrente (i laser a gas sono per lo più eccitati dalla scarica di gas, mentre i laser a semiconduttore sono per lo più eccitati dall'iniezione di corrente); i laser pompati otticamente si riferiscono a laser eccitati dal pompaggio ottico (quasi tutti i laser a stato solido sono eccitati dalla scarica di gas). I laser e i laser liquidi sono tutti laser pompati otticamente e i laser a semiconduttore sono la fonte principale di pompaggio dei laser pompati otticamente); i laser pompati chimicamente si riferiscono a laser che utilizzano l'energia rilasciata dalle reazioni chimiche per eccitare le sostanze di lavoro.
2) Secondo la modalità operativa: può essere suddiviso in laser continuo e laser pulsato. Il numero di particelle ad ogni livello di energia nel laser CW e il campo di radiazione nella cavità hanno una distribuzione stabile. La sua caratteristica di lavoro è che l'eccitazione del materiale di lavoro e la corrispondente uscita laser possono essere eseguite in modo continuo e stabile in modo continuo entro un lungo intervallo di tempo, ma l'effetto termico. Ovvio; il laser pulsato si riferisce al tempo in cui la potenza del laser viene mantenuta a un certo valore e emette il laser in modo discontinuo. Le caratteristiche principali sono l'elevata potenza di picco, il ridotto effetto termico e la buona controllabilità. In base alla durata dell'impulso, può essere ulteriormente suddivisa in millisecondi, microsecondi, nanosecondi, picosecondi e femtosecondi. Minore è la durata dell'impulso, maggiore è l'energia del singolo impulso, minore è l'ampiezza dell'impulso e maggiore è la precisione di lavorazione.
3) In base alla potenza di uscita: suddivisa in bassa potenza (0-100 W), media potenza (100-1.000 W), alta potenza (superiore a 1.000 W), diversi laser di potenza sono adatti a diversi scenari applicativi.
4) Secondo la lunghezza d'onda: può essere suddiviso in laser a infrarossi, laser a luce visibile, laser a ultravioletti, laser a ultravioletti profondi, ecc. Sostanze con strutture diverse possono assorbire diverse lunghezze d'onda della luce, quindi sono necessari laser con lunghezze d'onda diverse per l'elaborazione fine di diversi materiali o diversi scenari applicativi. I laser a infrarossi e i laser a ultravioletti sono i due laser più utilizzati: i laser a infrarossi sono utilizzati principalmente nella "lavorazione termica", riscaldando e vaporizzando (evaporando) sostanze sulla superficie dei materiali per rimuovere i materiali; Nei campi del taglio dei wafer, del taglio/foratura/marcatura del plexiglass, ecc., i fotoni ultravioletti ad alta energia distruggono direttamente i legami molecolari sulla superficie dei materiali non metallici, in modo che le molecole vengano separate dall'oggetto. Per la "lavorazione a freddo", i laser UV hanno vantaggi insostituibili nel campo della microlavorazione.
A causa dell'elevata energia dei fotoni ultravioletti, è difficile generare un certo laser ultravioletto continuo ad alta potenza attraverso una sorgente di eccitazione esterna. Pertanto, i laser ultravioletti sono generalmente generati dal metodo di conversione della frequenza dell'effetto non lineare dei materiali cristallini. Pertanto, i laser ultravioletti ampiamente utilizzati in campo industriale sono principalmente laser ultravioletti solidi. laser.
5) Per mezzo di guadagno: stato solido (solido, fibra ottica, semiconduttore, ecc.), gas, liquido, laser a elettroni liberi, ecc. I laser si dividono in: laser a liquido e laser a gas, a causa della bassa efficienza e della necessità per la sostituzione ad alta frequenza dei materiali di lavoro e la manutenzione, attualmente utilizzano solo le loro proprietà speciali e si applicano a mercati di nicchia; L'attuale tecnologia dei laser a elettroni liberi non è sufficiente. Sebbene abbia i vantaggi di una frequenza regolabile in continuo e di un'ampia gamma di spettro, è difficile essere ampiamente utilizzato a breve termine.
â¢I laser a stato solido sono attualmente i più utilizzati e detengono la quota di mercato più elevata. Di solito sono divisi in laser a stato solido con cristalli come materiali di lavoro e laser a fibra con fibre di vetro come materiali di lavoro (negli ultimi 20 anni, a causa della considerazione dell'efficienza di conversione elettro-ottica e della qualità del raggio, hanno raggiunto un vigoroso sviluppo. ), attualmente un piccolo numero di lampade come le lampade flash allo xeno sono utilizzate come sorgenti di pompaggio e la maggior parte di esse utilizza laser a semiconduttore come sorgenti di pompaggio. I laser a semiconduttore sono diodi laser che utilizzano materiali semiconduttori come mezzo laser e utilizzano l'iniezione di corrente nella regione attiva del diodo come metodo di pompaggio (la luce è generata dalla radiazione stimolata da elettroni). Ha le caratteristiche di elevata efficienza di conversione elettro-ottica, dimensioni ridotte e lunga durata. Sebbene sia anche una sorta di laser a stato solido, la luce generata direttamente dai laser a semiconduttore è limitata nel campo dell'applicazione diretta a causa della scarsa qualità del raggio. più scene.
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