Karakteristike i primjene raznih lasera

Laserska tehnologija ušla je u živote ljudi sa svih strana, ali postoji mnogo vrstaLaseri, svaki s različitim valnim duljinama i karakteristikama, pa su i područja primjene različita.

Prema radnom mediju laseri se dijele na šest tipova: laseri na čvrstom tijeku, plinski laseri, laseri na bojila, poluvodički laseri, laseri s vlaknima i laseri sa slobodnim elektronima. Među njima, čvrsti laseri i plinski laseri imaju mnogo podpodjela. Osim lasera sa slobodnim elektronima, osnovni principi rada raznih lasera su isti, uključujući tri dijela: izvor pumpe, optičku rezonantnu šupljinu i medij pojačanja.

Čvrsti laseri, svjetlo se općenito koristi kao izvor pumpe, a kristal ili staklo koje može generirati laser naziva se radni materijal lasera. Laserski radni materijal sastoji se od dva dijela: matrice i aktivacijskih iona. Materijal matrice osigurava prikladno postojanje i radno okruženje za aktivacijske ione, a aktivacijski ioni dovršavaju proces generiranja lasera. Uobičajeno korišteni aktivacijski ioni uglavnom su ioni prijelaznih metala, kao što su ioni kroma, kobalta, nikla i ioni metala rijetkih zemalja, kao što su ioni neodimija. Kao leća s rezonantnom šupljinom koristi se reflektor s dielektričnim filmom na površini, od kojih je jedna puna, a druga polureflektor. Kada se za pobuđivanje koriste različiti aktivacijski ioni, različiti materijali matrice i različite valne duljine svjetlosti, emitirat će se laseri različitih valnih duljina.

1. Rubinski laser
Izlazna valna duljina lasera je 694,3 nm, a stopa fotoelektrične konverzije je niska, samo 0,1%. Međutim, njegov vijek fluorescencije je dug, što pogoduje pohranjivanju energije i može proizvesti veću vršnu snagu pulsa. Laser koji generira rubinska šipka tanka poput jezgre olovke i duga kao prst može lako probiti željezni lim. Prije pojave učinkovitijih YAG lasera, rubin laseri su bili široko korišteni u laserskom rezanju i bušenju. Osim toga, melanin lako apsorbira svjetlost od 694 nm, pa se rubin laseri također koriste za liječenje pigmentiranih lezija (mjega na koži).
2. Titan safirni laser
Zbog svojih svojstava kristala, ima široki podesivi raspon (tj. podesivi raspon valne duljine) i po potrebi može emitirati svjetlo valne duljine od 660 nm-1200nm. Sa zrelošću tehnologije udvostručenja frekvencije (koja može udvostručiti frekvenciju svjetlosti, tj. prepoloviti valnu duljinu), raspon valnih duljina može se proširiti na 330 nm-600nm. Titan safirni laseri koriste se za femtosekundnu spektroskopiju, nelinearna optička istraživanja, generiranje bijele svjetlosti, generiranje terahercnih valova itd., a također se koriste u medicinskoj kozmetici.
3. Nd: YAG laser
YAG je skraćenica od itrij aluminij granat. Ovaj materijal je laserska kristalna matrica s najboljim opsežnim karakteristikama u ovom trenutku. Nakon što je dopiran neodimijem (Nd), može emitirati svjetlost od 1064 nm, a maksimalna kontinuirana izlazna snaga može doseći 1000 W. U ranim danima, bljeskalice s inertnim plinom korištene su kao izvor pumpanja lasera, ali metoda pumpanja bljeskalice ima širok spektralni raspon, slabo preklapanje s apsorpcijskim spektrom medija za pojačanje lasera i veliko toplinsko opterećenje, što rezultira niska učinkovitost fotoelektrične pretvorbe. Stoga se sada koristi LD (laser dioda) pumpanje za postizanje visoke učinkovitosti, velike snage i dugog vijeka trajanja lasera. Nd: YAG laseri mogu se koristiti za liječenje hemangioma i inhibiciju rasta tumora. Međutim, ovaj laser ima neselektivno toplinsko oštećenje tkiva. Dok koagulira krvne žile tumora, višak energije također će oštetiti okolna normalna tkiva, a nakon operacije će vjerojatno ostati ožiljci. Stoga se Nd:YAG laseri najviše koriste u kirurgiji, ginekologiji i ORL, ali rijetko u dermatologiji.
4.Yb:YAG laser
Yb:YAG, YAG je dopiran iterbijem (Yb), koji može emitirati svjetlost od 1030 nm. Valna duljina pumpe Yb:YAG je 941 nm, što je vrlo blizu izlazne valne duljine, i može postići kvantnu učinkovitost pumpe od 91,4%. Toplina koju stvara pumpa je potisnuta na manje od 10% (većina ulazne energije pretvara se u energiju izlaznog lasera, a mali dio postaje toplina, što znači da je učinkovitost konverzije vrlo visoka), što je 25 % do 30 % Nd:YAG. Yb:YAG je postao jedan od najatraktivnijih čvrstih laserskih medija. Yb:YAG čvrsti laseri velike snage s LD pumpom postali su nova istraživačka žarišta i smatraju se glavnim smjerom razvoja visokoučinkovitih i snažnih čvrstih lasera.

Osim gornje dvije vrste, YAG se također može dopirati holmijem (Ho), erbijem (Er) itd. Ho:YAG može proizvesti lasere od 2097 nm i 2091 nm koji su sigurni za ljudske oči, uglavnom prikladni za optičke komunikacije, radar i medicinske primjene. Er:YAG emitira svjetlost od 2,9 μm, a ljudsko tijelo ima visoku stopu apsorpcije za ovu valnu duljinu, tako da ima veliki potencijal primjene u laserskoj kirurgiji i vaskularnoj kirurgiji.

Plinski laserisu laseri koji koriste plin kao medij za pojačanje, općenito pumpajući plinsko pražnjenje (slično solid-state laserima, pa neću ulaziti u detalje). Vrste plinova uključuju atomske plinove (helij-neonski laseri, ionski laseri plemenitih plinova, laseri s metalnom parom), molekularne plinove (dušikovi laseri, laseri s ugljičnim dioksidom), ekscimerne plinove i posebne plinske lasere koji daju energiju pumpanja kroz kemijske reakcije.

1. He-Ne laseri
HeNe laser (HeNe) koristi miješani plin s više od 75% He i manje od 15% Ne kao medij pojačanja. Ovisno o radnom okruženju, može emitirati zeleno (543,5 nm), žuto (594,1 nm), narančasto (612.0 nm), crveno (632,8 nm) i tri bliska infracrvena svjetla (1152 nm, 1523 nm i 3391 nm ), od kojih se najčešće koristi crvena svjetlost (632,8 nm). Izlaz snopa HeNe lasera raspoređen je po Gaussu, a kvaliteta snopa je vrlo stabilna. Iako snaga nije visoka, ima dobre performanse u području preciznog mjerenja.

2. Laser inertnog plina
Uobičajeni laseri inertnog plina su ioni argona (Ar+) i ioni kriptona (Kr+). Njegova stopa pretvorbe energije može doseći do 0,6%, i može proizvoditi 30-50w snage kontinuirano i stabilno tijekom dugog vremena, sa životnim vijekom od više od 1000 sati. Uglavnom se koristi u istraživačkim područjima kao što su laserski zaslon, Ramanova spektroskopija, holografija, nelinearna optika, kao i medicinska dijagnoza, odvajanje boja pri ispisu, mjeriteljstvo, obrada materijala i obrada informacija.

3. Laser s metalnom parom
Laseri s metalnom parom uzimaju za primjer paru bakra. Laseri s bakrenom parom uglavnom izlaze zeleno svjetlo (510,5 nm) i žuto svjetlo (578,2 nm), koje mogu doseći prosječnu snagu od 100 W i vršnu snagu od 100 KW. Njegovo glavno područje primjene je izvor pumpe lasera s bojom. Osim toga, može se koristiti i za brzu fotografiju s bljeskalicom, projekcijske televizore s velikim ekranom i obradu materijala.

4. Dušikov molekularni laser
Dušični molekularni laser koristi dušik kao medij za pojačanje i može emitirati ultraljubičasto svjetlo od 337,1 nm, 357,7 nm i 315,9 nm, s vršnom snagom do 45 kw. Može se koristiti kao izvor svjetla pumpe za lasere s organskom bojom, a također se naširoko koristi u laserskom odvajanju izotopa, fluorescentnoj dijagnostici, ultra-brzoj fotografiji, detekciji onečišćenja, medicinskoj skrbi, poljoprivrednom uzgoju i drugim aspektima. Budući da njegova kratka valna duljina olakšava fokusiranje za dobivanje male točke, može se koristiti i za obradu submikronskih komponenti.

5. Laser ugljičnog dioksida
Sredstvo pojačanja koje se koristi u laserima s ugljičnim dioksidom je ugljični dioksid pomiješan s helijem i dušikom, koji može emitirati daleko infracrveno svjetlo centrirano na valnim duljinama od 9,6 μm i 10,6 μm. Stopa pretvorbe energije lasera s ugljikovim dioksidom je visoka, a izlazna snaga može se kretati od nekoliko vata do desetaka tisuća vata. Zajedno s iznimno visokom kvalitetom snopa, laseri s ugljikovim dioksidom naširoko se koriste u obradi materijala, znanstvenim istraživanjima, nacionalnoj obrani i medicini.

6. Eksimerisu nestabilne molekule. Kada se mješavina različitih rijetkih plinova i halogenih plinova napuni u rezonantnu šupljinu, generiraju se laseri različitih valnih duljina. Relativistički snopovi elektrona (energija veća od 200 kiloelektronvolti) ili poprečna brza pulsna pražnjenja obično se koriste za postizanje ekscitacije. Kada nestabilne molekularne veze pobuđenih ekscimera puknu i disociraju na atome osnovnog stanja, energija pobuđenog stanja se oslobađa u obliku laserskog zračenja. Naširoko se koristi u medicini, optičkim komunikacijama, poluvodičkim zaslonima, daljinskom očitavanju, laserskom oružju i drugim područjima.

Kemijski laserisu posebna vrsta plinskih lasera, odnosno lasera koji koriste energiju oslobođenu kemijskim reakcijama za postizanje inverzije naseljenosti. Većina ovih lasera radi u načinu molekularnog prijelaza, s tipičnim rasponom valnih duljina od blizu infracrvenog do srednjeg infracrvenog. Najvažniji uređaji su fluorovodik (HF) i deuterij fluorid (DF). Prvi može dati više od 15 spektralnih linija između 2,6 i 3,3 mikrona; potonji ima oko 25 spektralnih linija između 3,5 i 4,2 mikrona. Oba uređaja trenutno mogu postići snagu od nekoliko megavata. Zbog svoje ogromne energije općenito se koriste u nuklearnoj tehnici i vojnim poljima.

Laseri za bojenjesu laseri koji koriste organske boje kao laserski medij, obično tekuću otopinu. U usporedbi s plinovitim i čvrstim laserskim medijima, laseri s bojama općenito se mogu koristiti u širem rasponu valnih duljina. Zbog svoje široke propusnosti, oni su posebno prikladni za podesive lasere i pulsne lasere. Međutim, zbog njihovog kratkog srednjeg vijeka trajanja i ograničene izlazne snage, oni su u osnovi zamijenjeni čvrstim laserima koji se mogu podešavati valne duljine kao što je titan safir.

Poluvodički laserisu laseri koji koriste poluvodičke materijale kao radne materijale. Metode ekscitacije uključuju električno ubrizgavanje, ekscitaciju elektronskim snopom i optičko pumpanje. Male su veličine, niske cijene, visoke učinkovitosti, dugog radnog vijeka i male potrošnje energije. Mogu se koristiti u elektroničkim informacijama, laserskom ispisu, laserskim olovkama, optičkim komunikacijama, laserskim televizorima, malim laserskim projektorima, elektroničkim informacijama, integriranoj optici i drugim područjima. Oni su najpraktičnija i najvažnija vrsta lasera.

Vlaknasti laseriodnosi se na laser koji koristi staklena vlakna dopirana rijetkim zemljama kao medij pojačanja. Ima širok raspon primjena, uključujući komunikaciju s laserskim vlaknima, lasersku svemirsku komunikaciju na velike udaljenosti, industrijsku brodogradnju, proizvodnju automobila, lasersko graviranje, lasersko označavanje, lasersko rezanje, izradu valjaka za ispis, bušenje/rezanje/zavarivanje metala i nemetala ( zavarivanje mesinga, kaljenje, oblaganje i dubinsko zavarivanje), vojna obrambena sigurnost, medicinska oprema i instrumenti, infrastruktura velikih razmjera, kao izvor pumpe za druge lasere, itd.

Laseri slobodnih elektronaje nova vrsta izvora koherentnog zračenja velike snage koji se razlikuje od tradicionalnih lasera. Ne treba plin, tekućinu ili krutinu kao radni materijal, već izravno pretvara kinetičku energiju visokoenergetskog elektronskog snopa u koherentnu energiju zračenja. Stoga se također može smatrati da su radni materijal lasera slobodnih elektrona slobodni elektroni. Ima niz izvrsnih karakteristika poput velike snage, visoke učinkovitosti, širokog raspona podešavanja valne duljine i vremenske strukture ultrakratkog pulsa. Osim njega, nijedan drugi laser ne može imati te karakteristike u isto vrijeme. Ima vrlo obećavajuće izglede u područjima istraživanja fizike, laserskog oružja, laserske fuzije, fotokemije, optičkih komunikacija itd.

JTBYŠtitje poduzeće koje se usredotočuje na istraživanje i razvoj i proizvodnju visokokvalitetnih lasera, a posvećeno je pružanju profesionalnih laserskih rješenja kupcima kako bi se zadovoljile potrebe različitih industrija za preciznošću i učinkovitošću. Ako trebate laserske proizvode, slobodno nas kontaktirajte!

1. Raznovrsne linije proizvoda
JTBYShield nudi niz lasera, uključujući ali ne ograničavajući se na čvrste lasere, lasere s vlaknima, CO2 lasere i poluvodičke lasere itd., kako bi zadovoljio potrebe različitih kupaca.
Svaki laser prolazi strogu kontrolu kvalitete i testiranje učinkovitosti kako bi se osigurala njegova stabilnost i pouzdanost u različitim okruženjima primjene.
2. Visokokvalitetni proizvodi
Napredna proizvodna tehnologija i visokokvalitetni materijali koriste se kako bi laser imao izvrsnu kvalitetu snopa i dug životni vijek.
Svi proizvodi zadovoljavaju međunarodne standarde i prošli su certifikat sustava upravljanja kvalitetom ISO9001.
3. Visokokvalitetna usluga
Pružite sveobuhvatne pretprodajne konzultacije i tehničku podršku kako biste pomogli korisnicima da odaberu laser koji najbolje odgovara njihovim potrebama primjene.
Uz profesionalni tim za postprodajne usluge, može brzo odgovoriti na potrebe kupaca za održavanjem i popravkom kako bi osigurao normalan rad opreme.
4. Profesionalna laserska rješenja
Pružite prilagođena laserska rješenja prema specifičnim potrebama kupaca, uključujući integraciju sustava, razvoj softvera i usluge obuke.
Surađujte s mnogim znanstveno-istraživačkim institucijama i poduzećima kako biste kontinuirano razvijali nove tehnologije i poboljšali performanse proizvoda i razine usluga.
5. Širok raspon područja primjene
Proizvodi se široko koriste u industrijskoj preradi, medicinskoj ljepoti, znanstvenim istraživanjima i obrazovanju, vojnoj obrani i drugim područjima.
Osobito u poljima precizne proizvodnje i visokotehnoloških istraživanja, JTBYShieldovi laseri osvojili su široko priznanje za svoje izvrsne performanse i stabilnost.

Kontakt podaci:

Ako imate bilo kakvih ideja, slobodno nam se obratite. Bez obzira gdje su naši kupci i kakvi su naši zahtjevi, slijedit ćemo naš cilj da svojim kupcima pružimo visoku kvalitetu, niske cijene i najbolju uslugu.