Acessório e funções do laser

Fixação básica de um laser

LasersSão um dos acessórios essenciais do núcleo em sistemas modernos de processamento do laser. Embora existam muitos tipos de lasers, todos eles geramLuz laserAtravés de excitação e radiação estimulada, de modo que a fixação básica do laser é fixa, ou seja, a substância de trabalho, a fonte de excitação e o ressonador óptico são compostos de três partes. A fonte da bomba fornece a fonte de luz para o laser, e o meio de ganho (também conhecido como a substância de trabalho) absorve a energia fornecida pela fonte da bomba e amplifica a luz. O ressonador é o loop entre a fonte de luz da bomba e o meio de ganho. O ressonador oscila e seleciona o modo de saída do laser.

Função de fixação a laser

Fonte de motivação. Para fazer a inversão do número de partículas aparecer na substância de trabalho, um determinado método deve ser usado para excitar o sistema de partículas para aumentar o número de partículas em altos níveis de energia. O método de descarga de gás pode ser usado para excitar a substância de trabalho usando elétrons com energia cinética, que é chamada de excitação elétrica; a fonte de luz pulsada também pode ser usada para irradiar a substância de trabalho para gerar excitação, que é chamada de excitação óptica; há excitação térmica, excitação química, Etc. Vários incentivos são figurativamente chamados de bombeamento ou bombeamento. Para obter continuamente a saída do laser, é necessário "bombear" continuamente para manter o número de partículas no estado excitado. Como fonte de energia, a fonte da bomba é usada para gerar fótons para excitar o meio de ganho. Os fótons emitidos pela fonte da bomba bombeiam as partículas no meio de ganho do estado fundamental para altos níveis de energia para atingir a inversão da população. O mecanismo de excitação inclui excitação óptica (bombeamento óptico), excitação de descarga de gás, excitação química e excitação de energia nuclear. Atualmente, a fonte da bomba geralmente adota laser semicondutor de alta potência (LD), e sua principal função é completar a conversão de energia elétrica em energia luminosa.

Substância de trabalho do laser. A geração do laser deve selecionar uma substância de trabalho adequada, que pode ser gás, líquido, sólido ou semicondutor. A inversão populacional pode ser alcançada neste meio para criar as condições necessárias para a obtenção de luz laser. Obviamente, a existência de níveis de energia metaestável é muito benéfica para a realização da inversão populacional. Existem quase 1.000 tipos de materiais de trabalho, e os comprimentos de onda do laser que podem ser gerados cobrem a banda ultravioleta de vácuo para a banda de infravermelho distante, que é muito ampla. O meio de ganho é usado para atingir a inversão da população e amplificar a luz, enquanto determina o comprimento de onda do laser de saída. O meio de ganho pode ser líquido, gás e sólido. Líquidos como soluções orgânicas, gases como dióxido de carbono e sólidos como rubis. O requisito básico do meio de ganho é gerar fótons em vez de conversão fototérmica após ser excitado, e as partículas nele precisam estar em um estado relativamente isolado antes que a transição entre os níveis de energia possa ocorrer.

Ressoador óptico. Com uma substância de trabalho adequada e fonte de excitação, a inversão da população pode ser alcançada, mas a intensidade da emissão estimulada produzida desta forma é muito baixa para ser aplicada. Pensou-se então que ressonadores ópticos poderiam ser usados para "amplificar" a radiação estimulada. O ressonador óptico é composto por dois espelhos com certa forma geométrica e características de reflexão óptica combinadas de uma maneira específica. O ressonador desempenha principalmente o papel de "armazenar" e "purificar" o laser. Ao mesmo tempo, o ressonador pode fazer com que os fótons na cavidade tenham a mesma frequência/comprimento de onda, fase e direção de funcionamento, de modo que o laser tenha boa diretividade e coerência. Sua principal função é, em primeiro lugar, fornecer capacidade de feedback óptico, de modo que os fótons de radiação estimulados viajem para frente e para trás na cavidade várias vezes para formar uma oscilação contínua coerente. Em segundo lugar, a direção e a frequência do feixe oscilante alternativo na cavidade são limitadas para garantir que o laser de saída tenha uma certa direcionalidade e monocromaticidade.