Característiques i aplicacions de diversos làsers

La tecnologia làser ha entrat a la vida de les persones des de tots els aspectes, però n'hi ha de molts tipusLàsers, cadascun amb diferents longituds d'ona i característiques, de manera que els camps d'aplicació també són diferents.

Segons el medi de treball, els làsers es divideixen en sis tipus: làsers sòlids, làsers de gas, làsers de colorants, làsers de semiconductors, làsers de fibra i làsers d'electrons lliures. Entre ells, els làsers sòlids i els làsers de gas tenen moltes subdivisions. Excepte els làsers d'electrons lliures, els principis bàsics de funcionament de diversos làsers són els mateixos, incloent tres parts: font de bomba, cavitat ressonant òptica i mitjà de guany.

Làsers sòlids, la llum s'utilitza generalment com a font de bomba, i el cristall o vidre que pot generar làser s'anomena material de treball làser. El material de treball làser consta de dues parts: matriu i ions d'activació. El material de la matriu proporciona una existència i un entorn de treball adequats per als ions d'activació, i els ions d'activació completen el procés de generació del làser. Els ions d'activació que s'utilitzen habitualment són principalment ions de metalls de transició, com ara ions de crom, cobalt, níquel i ions de metalls de terres rares, com els ions de neodimi. El reflector amb una pel·lícula dielèctrica a la superfície s'utilitza com a lent de cavitat ressonant, un dels quals és un reflector complet i l'altre és un reflector mitjà. Quan s'utilitzen diferents ions d'activació, diferents materials de matriu i diferents longituds d'ona de llum per a l'excitació, s'emetran làsers de diferents longituds d'ona.

1. Làser robí
La longitud d'ona del làser de sortida és de 694,3 nm i la taxa de conversió fotoelèctrica és baixa, només 0,1%. No obstant això, la seva vida de fluorescència és llarga, cosa que afavoreix l'emmagatzematge d'energia i pot produir una potència màxima de pols més alta. El làser generat per una vareta de robí tan prima com un nucli de ploma i tan llarg com un dit pot penetrar fàcilment la làmina de ferro. Abans de l'aparició de làsers YAG més eficients, els làsers de rubí eren àmpliament utilitzats en el tall i perforació per làser. A més, la llum de 694 nm és fàcilment absorbida per la melanina, de manera que els làsers de robí també s'utilitzen per tractar lesions pigmentades (taques a la pell).
2. Làser de safir de titani
A causa de les seves propietats de cristall, té un ampli rang ajustable (és a dir, un rang de longitud d'ona ajustable) i pot emetre llum amb una longitud d'ona de 660 nm-1200nm segons sigui necessari. Amb la maduresa de la tecnologia de duplicació de freqüència (que pot duplicar la freqüència de la llum, és a dir, reduir a la meitat la longitud d'ona), el rang de longitud d'ona es pot ampliar fins a 330 nm{3}}nm. Els làsers de safir de titani s'utilitzen per a espectroscòpia de femtosegons, investigació òptica no lineal, generació de llum blanca, generació d'ones de terahertz, etc., i també s'utilitzen en bellesa mèdica.
3. Nd: làser YAG
YAG és l'abreviatura de granat d'itri d'alumini. Aquest material és la matriu de cristall làser amb les millors característiques integrals actualment. Després de ser dopat amb neodimi (Nd), pot emetre llum de 1064 nm i la potència de sortida màxima contínua pot arribar als 1000 w. En els primers dies, les làmpades de flaix de gas inert s'utilitzaven com a font de bombeig dels làsers, però el mètode de bombeig de la làmpada de flaix té un ampli rang espectral, una mala superposició amb l'espectre d'absorció del mitjà de guany làser i una gran càrrega de calor, el que resulta en baixa eficiència de conversió fotoelèctrica. Per tant, ara s'utilitza el bombeig LD (díode làser) per aconseguir una alta eficiència, una gran potència i una llarga vida útil del làser. Nd: els làsers YAG es poden utilitzar per tractar hemangiomes i inhibir el creixement del tumor. Tanmateix, aquest làser té danys tèrmics no selectius als teixits. Mentre coagulen els vasos sanguinis del tumor, l'excés d'energia també danyarà els teixits normals circumdants i és probable que quedin cicatrius després de la cirurgia. Per tant, els làsers Nd: YAG s'utilitzen principalment en cirurgia, ginecologia i ORL, però rarament en dermatologia.
4.Yb: làser YAG
Yb: YAG, YAG està dopat amb iterbi (Yb), que pot emetre llum de 1030 nm. La longitud d'ona de la bomba de Yb: YAG és de 941 nm, que és molt propera a la longitud d'ona de sortida i pot aconseguir una eficiència quàntica de la bomba del 91,4%. La calor generada per la bomba es suprimeix a menys del 10% (la major part de l'energia d'entrada es converteix en l'energia del làser de sortida i una petita part es converteix en calor, el que significa que l'eficiència de conversió és molt alta), que és de 25 % al 30% de Nd:YAG. Yb: YAG s'ha convertit en un dels mitjans làser sòlids més atractius. Els làsers sòlids Yb:YAG d'alta potència bombejats amb LD s'han convertit en un nou punt d'investigació i es consideren una adreça important per al desenvolupament de làsers sòlids d'alta eficiència i alta potència.

A més dels dos tipus anteriors, YAG també es pot dopar amb holmi (Ho), erbi (Er), etc. Ho:YAG pot produir làsers de 2097 nm i 2091 nm que són segurs per als ulls humans, principalment adequats per a comunicacions òptiques, radar i aplicacions mèdiques. Er:YAG emet llum de 2,9 μm i el cos humà té una alta taxa d'absorció per a aquesta longitud d'ona, de manera que té un gran potencial d'aplicació en cirurgia làser i cirurgia vascular.

Làsers de gassón làsers que utilitzen gas com a mitjà de guany, generalment bombejant descàrrega de gas (similar als làsers d'estat sòlid, així que no entraré en detalls). Els tipus de gas inclouen gasos atòmics (làsers d'heli-neó, làsers d'ions de gas noble, làsers de vapor metàl·lic), gasos moleculars (làsers de nitrogen, làsers de diòxid de carboni), gasos excímers i làsers de gas especials que proporcionen energia de bombeig mitjançant reaccions químiques.

1. Làsers He-Ne
El làser HeNe (HeNe) utilitza un gas mixt de més del 75% d'He i menys del 15% de Ne com a mitjà de guany. Depenent de l'entorn de treball, pot emetre llum verd (543,5 nm), groc (594,1 nm), taronja (612,0nm), vermell (632,8nm) i tres llums d'infrarojos propers (1152 nm, 1523 nm i 3391 nm). ), dels quals la llum vermella (632,8 nm) és la més utilitzada. La sortida del feix del làser HeNe és gaussiana i la qualitat del feix és molt estable. Tot i que la potència no és alta, té un bon rendiment en el camp de la mesura de precisió.

2. Làser de gas inert
Els làsers de gas inert comuns són els ions d'argó (Ar+) i els ions de criptó (Kr+). La seva taxa de conversió d'energia pot arribar fins al 0,6% i pot produir 30-50w de potència de manera contínua i estable durant molt de temps, amb una vida útil de més de 1.000 h. S'utilitza principalment en camps de recerca com ara visualització làser, espectroscòpia Raman, holografia, òptica no lineal, així com diagnòstic mèdic, separació de colors d'impressió, metrologia, processament de materials i processament d'informació.

3. Làser de vapor metàl·lic
Els làsers de vapor metàl·lic prenen el vapor de coure com a exemple. Els làsers de vapor de coure produeixen principalment llum verda (510,5 nm) i llum groga (578,2 nm), que poden assolir una potència mitjana de 100 w i una potència màxima de 100 kw. La seva principal àrea d'aplicació és la font de bomba de làsers de colorants. A més, també es pot utilitzar per a fotografia amb flaix d'alta velocitat, televisors de projecció de pantalla gran i processament de materials.

4. Làser molecular de nitrogen
El làser molecular de nitrogen utilitza nitrogen com a mitjà de guany i pot emetre llum ultraviolada de 337,1 nm, 357,7 nm i 315,9 nm, amb una potència màxima de fins a 45 kw. Es pot utilitzar com a font de llum de bomba per a làsers de colorants orgànics, i també s'utilitza àmpliament en la separació làser d'isòtops, diagnòstic de fluorescència, fotografia d'alta velocitat, detecció de contaminació, atenció mèdica, cria agrícola i altres aspectes. Com que la seva curta longitud d'ona facilita l'enfocament per obtenir un petit punt, també es pot utilitzar per processar components submicrònics.

5. Làser de diòxid de carboni
El medi de guany utilitzat en làsers de diòxid de carboni és el diòxid de carboni barrejat amb heli i nitrogen, que pot emetre llum infraroja llunyana centrada en longituds d'ona de 9,6 μm i 10,6 μm. La taxa de conversió d'energia dels làsers de diòxid de carboni és alta i la potència de sortida pot variar des d'uns pocs watts fins a desenes de milers de watts. Juntament amb la qualitat del feix extremadament alta, els làsers de diòxid de carboni s'utilitzen àmpliament en el processament de materials, la investigació científica, la defensa nacional i la medicina.

6. Excímerssón molècules inestables. Quan una barreja de diferents gasos rars i gasos halogens s'omple a la cavitat ressonant, es generen làsers de diferents longituds d'ona. Els feixos d'electrons relativistes (energia superior a 200 kiloelectrons volts) o les descàrregues de pols ràpids transversals s'utilitzen habitualment per aconseguir l'excitació. Quan els enllaços moleculars inestables dels excímers excitats es trenquen i es dissocien en àtoms d'estat fonamental, l'energia de l'estat excitat s'allibera en forma de radiació làser. S'utilitza àmpliament en comunicacions mèdiques, òptiques, pantalles de semiconductors, teledetecció, armes làser i altres camps.

Làsers químicssón un tipus especial de làsers de gas, és a dir, làsers que utilitzen l'energia alliberada per reaccions químiques per aconseguir la inversió de la població. La majoria d'aquests làsers funcionen en mode de transició molecular, amb un rang de longitud d'ona típic des de l'infraroig proper fins a l'infraroig mitjà. Els dispositius més importants són el fluorur d'hidrogen (HF) i el fluorur de deuteri (DF). El primer pot emetre més de 15 línies espectrals entre 2,6 i 3,3 micres; aquest últim té unes 25 línies espectrals entre 3,5 i 4,2 micres. Ambdós dispositius poden assolir actualment una sortida de diversos megawatts. A causa de la seva enorme energia, s'utilitzen generalment en enginyeria nuclear i camps militars.

Làsers de tinturasón làsers que utilitzen colorants orgànics com a medi làser, normalment una solució líquida. En comparació amb els mitjans làser gasosos i sòlids, els làsers de colorant generalment es poden utilitzar en un rang de longituds d'ona més ampli. A causa del seu ample ample de banda, són especialment adequats per a làsers ajustables i làsers polsats. No obstant això, a causa de la seva curta vida mitjana i la seva limitada potència de sortida, s'han substituït bàsicament per làsers sòlids ajustables a la longitud d'ona, com ara el safir de titani.

Làsers semiconductorssón làsers que utilitzen materials semiconductors com a materials de treball. Els mètodes d'excitació inclouen la injecció elèctrica, l'excitació del feix d'electrons i el bombeig òptic. Són de mida petita, baix preu, alta eficiència, llarga vida útil i baix consum d'energia. Es poden utilitzar en informació electrònica, impressió làser, llapis làser, comunicacions òptiques, televisors làser, petits projectors làser, informació electrònica, òptica integrada i altres camps. Són el tipus de làser més pràctic i important.

Làsers de fibraes refereix a un làser que utilitza fibra de vidre dopada amb terres rares com a mitjà de guany. Té una àmplia gamma d'aplicacions, incloses comunicacions de fibra làser, comunicacions de llarga distància espacial làser, construcció naval industrial, fabricació d'automòbils, gravat làser, marcatge làser, tall làser, fabricació de rodets d'impressió, perforació / tall / soldadura metàl·liques i no metàl·liques ( soldadura de llautó, trempat, revestiment i soldadura profunda), seguretat de defensa militar, equips i instruments mèdics, infraestructura a gran escala, com a font de bomba per a altres làsers, etc.

Làsers d'electrons lliuresés un nou tipus de font de radiació coherent d'alta potència diferent dels làsers tradicionals. No necessita gas, líquid o sòlid com a material de treball, sinó que converteix directament l'energia cinètica del feix d'electrons d'alta energia en energia de radiació coherent. Per tant, també es pot considerar que el material de treball del làser d'electrons lliures són electrons lliures. Té una sèrie d'excel·lents característiques com ara alta potència, alta eficiència, sintonització ampli rang de longitud d'ona i estructura de temps de pols ultra curt. Llevat d'ell, cap altre làser pot tenir aquestes característiques alhora. Té perspectives molt prometedores en els camps de la recerca en física, armes làser, fusió làser, fotoquímica, comunicacions òptiques, etc.

JTBYShieldés una empresa centrada en la R + D i la producció de làsers d'alta qualitat, i es compromet a oferir als clients solucions làser professionals per satisfer les necessitats de precisió i eficiència de diferents indústries. Si necessiteu productes làser, no dubteu a contactar amb nosaltres!

1. Línies de productes diversificades
JTBYShield ofereix una varietat de làsers, inclosos, entre d'altres, làsers sòlids, làsers de fibra, làsers de CO2 i làsers de semiconductors, etc., per satisfer les necessitats de diferents clients.
Cada làser se sotmet a un estricte control de qualitat i proves de rendiment per garantir la seva estabilitat i fiabilitat en diversos entorns d'aplicació.
2. Productes d'alta qualitat
S'utilitzen tecnologia de fabricació avançada i materials d'alta qualitat per garantir que el làser tingui una qualitat de feix excel·lent i una llarga vida útil.
Tots els productes compleixen els estàndards internacionals i han superat la certificació del sistema de gestió de qualitat ISO9001.
3. Servei d'alta qualitat
Proporcioneu una àmplia consulta prèvia a la venda i assistència tècnica per ajudar els clients a triar el làser que millor s'adapti a les seves necessitats d'aplicació.
Amb un equip professional de servei postvenda, pot respondre ràpidament a les necessitats de manteniment i reparació dels clients per garantir el funcionament normal de l'equip.
4. Solucions làser professionals
Proporcioneu solucions làser personalitzades segons les necessitats específiques dels clients, incloent serveis d'integració de sistemes, desenvolupament de programari i formació.
Cooperar amb moltes institucions i empreses de recerca científica per desenvolupar contínuament noves tecnologies i millorar el rendiment dels productes i els nivells de servei.
5. Àmplia gamma de camps d'aplicació
Els productes s'utilitzen àmpliament en el processament industrial, la bellesa mèdica, la investigació científica i l'educació, la defensa militar i altres camps.
Especialment en els camps de la fabricació de precisió i la investigació d'alta tecnologia, els làsers de JTBYShield han guanyat un ampli reconeixement pel seu excel·lent rendiment i estabilitat.

Informació de contacte:

Si teniu alguna idea, no dubteu a parlar amb nosaltres. Independentment d'on siguin els nostres clients i quins siguin els nostres requisits, seguirem el nostre objectiu d'oferir als nostres clients alta qualitat, preus baixos i el millor servei.