Mae technoleg laser wedi mynd i mewn i fywydau pobl o bob agwedd, ond mae yna lawer o fathau o eneraduron laser, pob un â thonfeddi gwahanol a nodweddion gwahanol, felly mae'r meysydd cais hefyd yn wahanol. Credaf fod y rhan fwyaf o bobl yn teimlo ychydig o gur pen yn wyneb y mathau cymhleth o generaduron laser. Felly, mae'r erthygl hon yn crynhoi ac yn esbonio nodweddion a chymwysiadau ymarferol gwahanol fathau o eneraduron laser fesul un.
Yn ôl gwahanol gyfryngau gweithio, rhennir generaduron laser yn 6 math: cyflwr solet, nwy, llifyn, Deuod, ffibr, a generaduron laser electron rhydd. Yn eu plith, mae yna lawer o israniadau o laserau cyflwr solet a nwy. Ac eithrio laserau electron rhad ac am ddim, mae egwyddorion gweithio sylfaenol amrywiol laserau yr un fath, gan gynnwys ffynhonnell pwmp, cyseinydd optegol a chyfrwng ennill.
Generadur Laser Solid State
Mewn generaduron laser cyflwr solet, defnyddir golau yn gyffredinol fel ffynhonnell y pwmp, a gelwir y grisial neu'r gwydr sy'n gallu cynhyrchu golau yn ddeunydd gweithio. Mae'r deunydd yn cynnwys matrics ac ïon wedi'i actifadu. Mae'r deunydd matrics yn darparu bodolaeth ac amgylchedd gwaith addas ar gyfer yr ïon wedi'i actifadu, ac mae'r ïon wedi'i actifadu yn cwblhau'r broses gynhyrchu laser. Mae ïonau gweithredol a ddefnyddir yn gyffredin yn ïonau metel pontio yn bennaf, megis cromiwm, cobalt, nicel ac ïonau eraill ac ïonau metel daear prin, megis ïonau neodymiwm. Defnyddir y drychau sydd wedi'u gorchuddio â ffilmiau dielectrig fel drychau resonator, un ohonynt yn ddrych llawn a'r llall yn ddrych hanner. Wrth ddefnyddio gwahanol ïonau actifedig, gwahanol ddeunyddiau matrics a thonfeddi gwahanol o gyffro golau, bydd laserau amrywiol o donfeddi gwahanol yn cael eu hallyrru.
Yr allbwn tonfedd laser gan y generadur laser rhuddem yw 694.3nm, ac mae'r gyfradd trosi ffotodrydanol yn isel, dim ond 0.1%. Fodd bynnag, mae ei fywyd fflwroleuol yn hir, sy'n ffafriol i storio ynni, a gall allbwn pŵer pwls brig uchel. Gall y laser a gynhyrchir gan wialen rhuddem â thrwch o graidd pen a bys hir dreiddio i'r ddalen haearn yn hawdd. Cyn ymddangosiad systemau laser YAG mwy effeithlon, defnyddiwyd systemau laser rhuddem yn eang torri laser a drilio. Yn ogystal, mae melanin yn amsugno golau 694nm yn hawdd, felly defnyddir laserau rhuddem hefyd wrth drin briwiau pigmentog (smotiau croen).
Oherwydd ei briodweddau grisial, mae gan y generadur laser Ti: Sapphire ystod tiwnadwy eang (hynny yw, yr ystod tonfedd tiwnadwy), a gall allbwn golau gyda thonfedd o 660nm-1200nm yn ôl yr angen. Ynghyd ag aeddfedrwydd technoleg dyblu amlder (a all ddyblu amlder y golau, hynny yw, haneru'r donfedd), gellir ymestyn ystod y donfedd i 330nm-600nm. Defnyddir systemau laser saffir titaniwm mewn sbectrosgopeg femto2nd, ymchwil opteg aflinol, cynhyrchu golau gwyn, cynhyrchu tonnau terahertz, ac ati, ac mae ganddynt hefyd gymwysiadau mewn harddwch meddygol.
YAG yw'r talfyriad o garnet alwminiwm yttrium, sef y matrics grisial laser mwyaf rhagorol ar hyn o bryd. Ar ôl cael ei dopio â neodymium (Nd), gall allbwn 1064nm golau, a gall y pŵer allbwn parhaus uchaf gyrraedd 1000w. Yn y dyddiau cynnar, defnyddiwyd lamp fflach nwy anadweithiol fel ffynhonnell y pwmp, ond mae gan y dull pwmp fflach lamp ystod sbectrol eang, cyd-ddigwyddiad gwael â sbectrwm amsugno'r cyfrwng ennill, a llwyth thermol mawr, gan arwain at gyfradd trosi ffotodrydanol isel. Felly nawr trwy ddefnyddio pwmpio LD (Laser Diode), gellir cyflawni effeithlonrwydd uchel, pŵer uchel, a bywyd hir. Nd: Gellir defnyddio generaduron laser YAG i drin hemangiomas ac atal tyfiant tiwmor. Fodd bynnag, nid yw'r difrod thermol i'r meinwe yn ddewisol. Wrth geulo pibellau gwaed y tiwmor, bydd yr egni gormodol hefyd yn niweidio'r meinwe arferol o'i amgylch, ac mae'n hawdd gadael creithiau ar ôl llawdriniaeth. Felly, defnyddir laser Nd:YAG yn bennaf mewn llawfeddygaeth, gynaecoleg, ENT, a llai mewn dermatoleg.
Yb: Mae YAG, Ytterbium (Yb) yn cael ei ddopio i YAG, a all allbwn golau o 1030nm. Tonfedd pwmp Yb:YAG yw 941nm, sy'n agos iawn at y donfedd allbwn, a all gyflawni effeithlonrwydd cwantwm pwmp o 91.4%, ac mae'r gwres a gynhyrchir gan y pwmp yn cael ei atal i'r tu mewn 10% (mae'r rhan fwyaf o'r ynni mewnbwn yn cael ei drawsnewid yn allbwn mae'r ynni, y mae rhan fach ohono'n dod yn wres, yn golygu bod yr effeithlonrwydd trosi yn uchel iawn), sef 25% i 30% o Nd:YAG. Mae Yb:YAG wedi dod yn un o'r cyfryngau laser cyflwr solet mwyaf deniadol, ac mae generaduron laser cyflwr solet-bwmp LD Yb:YAG wedi dod yn fan cychwyn ymchwil newydd, ac yn cael eu hystyried yn un o brif gyfeiriad generaduron laser cyflwr solet pŵer uchel datblygiadol.
Yn ogystal â'r ddau uchod, gall YAG hefyd gael ei ddopio â holmium (Ho), erbium (Er), ac ati. Mae Ho:YAG yn cynhyrchu laserau 2097nm a 2091nm sy'n ddiogel i'r llygaid, yn bennaf ar gyfer cyfathrebu optegol, radar a chymwysiadau meddygol. Mae Er:YAG yn allbynnu golau o 2.9 μm, ac mae gan y corff dynol gyfradd amsugno uchel o'r donfedd hon, sydd â photensial cymhwysiad gwych ar gyfer llawdriniaeth laser a llawfeddygaeth fasgwlaidd.
Generadur Laser Nwy
Mae generaduron laser nwy yn systemau laser sy'n defnyddio nwy fel cyfrwng ennill, gan bwmpio gollyngiadau nwy yn gyffredinol. Mae'r mathau o nwyon yn cynnwys nwyon atomig (heliwm-neon, ïon nwy nobl, ac anwedd metel), nwyon moleciwlaidd (nitrogen a charbon deuocsid), nwyon excimer, ac fe'u darperir gan adweithiau cemegol.
Mae'r generadur laser HeNe (HeNe) yn defnyddio cymysgedd o 75% neu fwy He a 15% neu lai Ne fel y cyfrwng ennill. Yn dibynnu ar yr amgylchedd gwaith, gall allyrru gwyrdd (543.5nm), melyn (594.1nm), oren (612.0nm), coch (632.8nm) a 3 math o olau ger-isgoch (1152nm, 1523nm a 3391nm), a golau coch (632.8nm) a ddefnyddir amlaf. Mae gan yr allbwn trawst gan y generadur laser HeNe ddosbarthiad Gaussian, ac mae ansawdd y trawst yn sefydlog iawn. Er nad yw'r pŵer yn uchel, mae ganddo berfformiad da ym maes mesur manwl gywir.
Y generaduron laser nwy nobl cyffredin yw ïonau argon (Ar+) ac ïonau krypton (Kr+). Gall ei gyfradd trosi ynni gyrraedd hyd at 0.6%, a gall allbwn pŵer allbwn 30-50w yn barhaus ac yn sefydlog am amser hir, ac mae ei oes yn fwy na 1000h. Defnyddir yn bennaf mewn arddangosiad laser, sbectrosgopeg Raman, holograffeg, opteg aflinol a meysydd ymchwil eraill, yn ogystal â diagnosis meddygol, gwahanu lliw argraffu, prosesu deunydd metroleg a phrosesu gwybodaeth.
Mae generaduron laser anwedd metel yn cymryd anwedd copr fel enghraifft. Mae'r generadur laser anwedd copr yn bennaf yn allbynnu golau gwyrdd (510.5nm) a golau melyn (578.2nm), a all gyrraedd pŵer cyfartalog o 100w a phŵer brig o 100kw. Ei brif faes cymhwyso yw ffynhonnell pwmp generaduron laser llifyn. Yn ogystal, gellir ei ddefnyddio hefyd ar gyfer ffotograffiaeth fflach cyflym, teledu taflunio sgrin fawr a phrosesu deunyddiau.
Mae'r generadur laser moleciwlaidd nitrogen yn defnyddio nitrogen fel y cyfrwng ennill, a all allyrru golau uwchfioled o 337.1 nm, 357.7 nm a 315.9 nm, a gall y pŵer brig gyrraedd 45kw. Gellir ei ddefnyddio fel ffynhonnell golau pwmp ar gyfer generaduron laser lliw organig, ac fe'i defnyddir yn eang hefyd wrth wahanu isotopau â laser, diagnosis fflworoleuedd, ffotograffiaeth cyflym iawn, canfod llygredd, gofal meddygol ac iechyd, a bridio amaethyddol. Oherwydd bod ei donfedd fer yn haws i ganolbwyntio arno i gael man bach, gellir ei ddefnyddio hefyd i brosesu cydrannau is-micron.
Mae'r cyfrwng ennill a ddefnyddir yn y CO2 Mae generadur laser yn garbon deuocsid wedi'i gymysgu â heliwm a nitrogen, a all allbwn golau isgoch pell sy'n canolbwyntio ar donfeddi 9.6 μm a 10.6 μm. Mae gan y generadur gyfradd trosi ynni uchel, gall y pŵer allbwn amrywio o sawl wat i ddegau o filoedd o wat, ac mae ansawdd trawst hynod o uchel yn gwneud y CO2 generadur laser a ddefnyddir yn eang mewn prosesu deunydd, ymchwil wyddonol, amddiffyn cenedlaethol a meddygaeth. Byddwch yn cyfarfod gwahanol CO2 torwyr laser ac engrafwyr laser ar gyfer ysgythru a thorri pren, MDF, pren haenog, ffabrig, lledr, gwydr, plastig, ac acrylig yn eich bywyd bob dydd a'ch busnes.
Mae excimers yn foleciwlau ansefydlog sy'n cael eu llenwi â chymysgeddau o wahanol nwyon nobl a nwyon halogen yn y cyseinydd i gynhyrchu laserau o donfeddi gwahanol. Cyflawnir y cyffro fel arfer gan drawstiau electron perthnaseddol (ynni mwy na 200 keV) neu drwy ollyngiadau pwls cyflym ardraws. Pan fydd bondiau moleciwlaidd ansefydlog y excimer cyflwr cynhyrfus yn cael eu torri a'u daduno'n atomau cyflwr daear, mae egni'r cyflwr cynhyrfus yn cael ei ryddhau ar ffurf ymbelydredd laser. Fe'i defnyddir yn eang mewn cyfathrebu meddygol, optegol, arddangos lled-ddargludyddion, synhwyro o bell, arfau laser a meysydd eraill.
Mae generadur laser cemegol yn fath arbennig o system laser nwy sy'n defnyddio'r ynni a ryddheir gan adwaith cemegol i wireddu gwrthdroad rhif gronynnau. Mae'r rhan fwyaf ohonynt yn gweithio yn y modd trosglwyddo moleciwlaidd, ac mae'r ystod tonfedd nodweddiadol yn y rhanbarth sbectrol isgoch bron i ganolig. Y rhai pwysicaf yw dyfeisiau hydrogen fflworid (HF) a fflworid dewteriwm (DF). Gall y cyntaf allbwn mwy na 15 llinell sbectrol rhwng 2.6 a 3.3 micron; mae gan yr olaf tua 25 o linellau sbectrol rhwng 3.5 a 4.2 micron. Ar hyn o bryd mae'r ddau ddyfais yn gallu allbynnau aml-megawat. Oherwydd ei ynni enfawr, fe'i defnyddir yn gyffredinol mewn peirianneg niwclear a meysydd milwrol.
Generadur Laser Lliw
Mae generaduron laser llifyn yn defnyddio llifyn organig fel y cyfrwng laser, fel arfer hydoddiant hylif. Yn gyffredinol, gellir defnyddio generaduron laser llifyn dros ystod ehangach o donfeddi na chyfryngau laser nwyol a chyflwr solet. Mae eu lled band eang yn eu gwneud yn arbennig o addas ar gyfer generaduron laser tiwnadwy a phyls. Fodd bynnag, oherwydd ei fywyd canolig byr a'i bŵer allbwn cyfyngedig, yn y bôn caiff ei ddisodli gan laserau cyflwr solet y gellir eu tiwnio â thonfedd fel saffir titaniwm.
Generadur Laser Deuod
Mae generadur laser deuod yn system laser sy'n defnyddio deunyddiau lled-ddargludyddion fel y sylwedd gweithiol. Mae yna 3 dull cyffro: pigiad trydan, cyffro pelydr electron a phwmpio optegol. Gellir defnyddio maint bach, pris isel, effeithlonrwydd uchel, bywyd gwasanaeth hir, defnydd pŵer isel, mewn gwybodaeth electronig, argraffu laser, pwyntydd laser, cyfathrebu optegol, teledu laser, taflunydd laser bach, gwybodaeth electronig, opteg integredig a meysydd eraill.
Cynhyrchydd Laser Fiber
Mae generadur laser ffibr yn cyfeirio at fath o system laser sy'n defnyddio ffibr gwydr wedi'i dopio ag elfennau daear prin fel cyfrwng ennill. Fe'i defnyddir yn eang mewn argraffu metel a di-fetel, marcio, ysgythru, drilio, torri, glanhau, weldio (presyddu, diffodd dŵr, cladin a weldio dwfn), milwrol, amddiffyn a diogelwch, offer meddygol, seilwaith mawr, ac fel pwmp ar gyfer ffynonellau laser eraill. Byddwch yn cyfarfod ysgythrwyr laser ffibr ar gyfer testunau a phatrymau personol, torwyr laser ffibr ar gyfer gwneuthuriad metel, peiriannau glanhau laser ffibr ar gyfer tynnu rhwd, tynnu paent, a thynnu cotio, peiriannau weldio laser ffibr ar gyfer cymalau metel yn eich bywyd.
Generadur Laser Electron Am Ddim
Mae generadur laser electron am ddim yn fath newydd o ffynhonnell ymbelydredd cydlynol pŵer uchel sy'n wahanol i generadur laser traddodiadol. Nid oes angen nwy, hylif na solet arno fel deunydd gweithio, ond mae'n trosi egni cinetig pelydr electron ynni uchel yn uniongyrchol yn egni ymbelydredd cydlynol. Felly, gellir ystyried hefyd mai sylwedd gweithio'r generadur laser electron rhad ac am ddim yw electronau rhydd. Mae ganddo gyfres o nodweddion rhagorol megis pŵer uchel, effeithlonrwydd uchel, ystod eang o diwnio tonfedd a strwythur amser corbys uwch-fyr. Ac eithrio ar ei gyfer, nid oes generadur laser a all gael y nodweddion hyn ar yr un pryd. Mae ganddi ragolygon sylweddol ym meysydd ymchwil ffiseg, arfau laser, ymasiad laser, ffotocemeg, a chyfathrebu optegol.
