Laser-Befestigung und Funktionen

Grundlegende Befestigung eines Lasers

LaserSind eines der wesentlichen Kern anhänge in modernen Laser bearbeitungs systemen. Obwohl es viele Arten von Lasern gibt, erzeugen sie alleLaserlichtDurch Anregung und stimulierte Strahlung, so dass die Grund befestigung des Lasers fixiert ist, dh die Arbeits substanz, die Anregung quelle und der optische Resonator bestehen aus drei Teilen. Die Pumpen quelle liefert die Lichtquelle für den Laser, und das Verstärkungs medium (auch als Arbeits substanz bekannt) absorbiert die von der Pumpen quelle bereit gestellte Energie und verstärkt das Licht. Der Resonator ist die Schleife zwischen der Pump lichtquelle und dem Verstärkungs medium. Der Resonator oszilli ert und wählt den Modus zur Ausgabe des Lasers aus.

Laser-Befestigungs funktion

Quelle der Motivation. Um die Inversion der Partikel zahl in der Arbeits substanz erscheinen zu lassen, muss eine bestimmte Methode verwendet werden, um das Partikels ystem anzuregen, um die Anzahl der Partikel bei hohen Energien iveaus zu erhöhen. Die Gasentladung methode kann verwendet werden, um die Arbeits substanz unter Verwendung von Elektronen mit kinetischer Energie anzuregen, die als elektrische Anregung bezeichnet wird; die gepulste Lichtquelle kann auch verwendet werden, um die Arbeits substanz zu bestrahlen, um Anregung zu erzeugen, die als optische Anregung bezeichnet wird; es gibt thermische Anregung, chemische Anregung, Etc. Verschiedene Anreize werden bildlich als Pumpen oder Pumpen bezeichnet. Um die Laser leistung kontinuierlich zu erhalten, ist es notwendig, kontinuierlich zu "pumpen", um die Anzahl der Partikel im angeregten Zustand zu halten. Als Energie quelle wird die Pump quelle verwendet, um Photonen zu erzeugen, um das Verstärkungs medium anzuregen. Die von der Pump quelle emittierten Photonen pumpen die Partikel im Verstärkungs medium vom Grundzustand auf hohe Energien iveaus, um eine Population inversion zu erreichen. Der Anregung mechanismus umfasst optische Anregung (optisches Pumpen), Gasentladung anregung, chemische Anregung und Anregung der Kernenergie. Gegenwärtig verwendet die Pumpen quelle im Allgemeinen einen Hochleistungs-Halbleiter laser (LD), und ihre Haupt funktion besteht darin, die Umwandlung von elektrischer Energie in Lichtenergie abzuschließen.

Laser arbeits substanz. Die Generation des Lasers muss eine geeignete Arbeits substanz auswählen, die Gas, Flüssigkeit, Feststoff oder Halbleiter sein kann. In diesem Medium kann eine Bevölkerungs inversion erreicht werden, um die notwendigen Bedingungen für die Gewinnung von Laserlicht zu schaffen. Offen sichtlich ist die Existenz von meta stabilen Energien iveaus sehr vorteilhaft für die Realisierung der Bevölkerungs inversion. Es gibt fast 1.000 Arten von Arbeits materialien, und die Laser wellenlängen, die erzeugt werden können, bedecken das Vakuum-Ultraviolett band bis zum Fern infrarot band, das sehr breit ist. Das Verstärkungs medium wird verwendet, um eine Population inversion zu erreichen und das Licht zu verstärken, während die Wellenlänge des Ausgangs lasers bestimmt wird. Das Verstärkungs medium kann flüssig, gasförmig und fest sein. Flüssigkeiten wie organische Lösungen, Gase wie Kohlendioxid und Feststoffe wie Rubine. Die Grund voraussetzung des Verstärkungs mediums besteht darin, Photonen anstelle einer photo thermischen Umwandlung zu erzeugen, nachdem sie angeregt wurden. und die Partikel darin müssen sich in einem relativ isolierten Zustand befinden, bevor der Übergang zwischen den Energien iveaus stattfinden kann.

Optischer Resonator. Mit einer geeigneten Arbeits substanz und Anregung quelle kann eine Population inversion erreicht werden, aber die Intensität der auf diese Weise erzeugten stimulierten Emission ist zu gering, um angewendet zu werden. Es wurde dann angenommen, dass optische Resonatoren verwendet werden könnten, um die stimulierte Strahlung zu "verstärken". Der optische Resonator besteht aus zwei Spiegeln mit bestimmter geometrischer Form und optischen Reflexions eigenschaften, die auf bestimmte Weise kombiniert werden. Der Resonator spielt haupt sächlich die Rolle der "Speicherung" und "Reinigung" des Lasers. Gleichzeitig kann der Resonator dazu führen, dass die Photonen im Hohlraum die gleiche Frequenz/Wellenlänge, Phase und Laufrichtung haben, so dass der Laser eine gute Richtwirkung und Kohärenz aufweist. Seine Haupt funktion besteht zum einen darin, eine optische Rückkopplung fähigkeit bereit zustellen, so dass die stimulierten Strahlungs photonen mehrmals im Hohlraum hin und her wandern, um eine kohärente kontinuierliche Schwingung zu bilden. Zweitens sind die Richtung und die Frequenz des hin-und hergehen den oszillieren den Strahls in dem Hohlraum begrenzt, um sicher zustellen, dass der Ausgangs laser eine bestimmte Richtung und Monochrom atizität aufweist.