✷ Lazeris
Visas jo pavadinimas yra šviesos stiprinimas stimuliuojamu spinduliuote.Tai pažodžiui reiškia „šviesos sužadintos spinduliuotės stiprinimą“.Tai dirbtinis šviesos šaltinis, kurio charakteristikos skiriasi nuo natūralios šviesos, kuri gali sklisti dideliais atstumais tiesia linija ir gali būti surinkta nedideliame plote.
✷ Skirtumas tarp lazerio ir natūralios šviesos
1. Monochromatiškumas
Natūrali šviesa apima platų bangų ilgių diapazoną nuo ultravioletinių iki infraraudonųjų.Jo bangos ilgiai skiriasi.
Natūrali šviesa
Lazerio šviesa yra vieno šviesos bangos ilgio savybė, vadinama monochromatiškumu.Monochromatiškumo pranašumas yra tas, kad jis padidina optinio dizaino lankstumą.
Lazeris
Šviesos lūžio rodiklis skiriasi priklausomai nuo bangos ilgio.
Kai natūrali šviesa praeina pro lęšį, difuzija atsiranda dėl skirtingų bangos ilgių tipų.Šis reiškinys vadinamas chromatine aberacija.
Kita vertus, lazerio šviesa yra vieno bangos ilgio šviesos, kuri lūžta tik ta pačia kryptimi.
Pavyzdžiui, fotoaparato objektyvo konstrukcija turi ištaisyti iškraipymus dėl spalvų, o lazeriams reikia atsižvelgti tik į šį bangos ilgį, kad spindulį būtų galima perduoti dideliais atstumais, o tai leidžia sukurti tikslią šviesą koncentruojančią konstrukciją. mažoje vietoje.
2. Kryptingumas
Kryptingumas – tai garso ar šviesos sklaidos laipsnis, sklindantis per erdvę;didesnis kryptingumas rodo mažesnę difuziją.
Natūrali šviesa: Jį sudaro įvairiomis kryptimis išsklaidyta šviesa, o norint pagerinti kryptingumą, reikalinga sudėtinga optinė sistema, kuri pašalintų šviesą už į priekį.
Lazeris:Tai labai kryptinga šviesa, o optiką lengviau suprojektuoti, kad lazeris galėtų judėti tiesia linija, neskleisdamas, kad būtų galima perduoti didelius atstumus ir pan.
3. Darna
Darna rodo, kiek šviesa linkusi trukdyti viena kitai.Jei šviesa laikoma bangomis, kuo arčiau juostos, tuo didesnė koherencija.Pavyzdžiui, skirtingos bangos vandens paviršiuje gali sustiprinti arba panaikinti viena kitą, kai jos susiduria viena su kita, ir, kaip ir šis reiškinys, kuo atsitiktinesnės bangos, tuo silpnesnis trukdžių laipsnis.
Natūrali šviesa
Lazerio fazė, bangos ilgis ir kryptis yra vienodi, todėl galima išlaikyti stipresnę bangą, taip įgalinant perdavimą dideliais atstumais.
Lazerio smailės ir slėniai yra vienodi
Labai koherentiška šviesa, kuri gali būti perduodama dideliais atstumais be sklaidos, turi pranašumą, kad ją galima surinkti į mažas dėmeles per objektyvą ir gali būti naudojama kaip didelio tankio šviesa perduodant šviesą, kuri sukuriama kitur.
4. Energijos tankis
Lazeriai pasižymi puikiu monochromatiškumu, kryptingumu ir nuoseklumu, todėl juos galima sujungti į labai mažas dėmeles, kad susidarytų didelio energijos tankio šviesa.Lazeriai gali būti sumažinti iki beveik natūralios šviesos ribos, kurios negali pasiekti natūrali šviesa.(Aplenkimo riba: tai reiškia fizinį nesugebėjimą sufokusuoti šviesos į mažesnį nei šviesos bangos ilgį.)
Sumažinus lazerį iki mažesnio dydžio, šviesos intensyvumas (galios tankis) gali būti padidintas iki tokio taško, kad juo būtų galima pjauti metalą.
Lazeris
✷ Lazerio virpesių principas
1. Lazerio generavimo principas
Lazerio šviesai gaminti reikalingi atomai arba molekulės, vadinamos lazerinėmis terpėmis.Lazerinė terpė yra įjungiama (sužadinama) iš išorės, todėl atomas pereina iš mažos energijos pagrindinės būsenos į didelės energijos sužadinimo būseną.
Sužadinta būsena yra būsena, kai elektronai atome juda iš vidinio apvalkalo į išorinį.
Po to, kai atomas transformuojasi į sužadinimo būseną, po tam tikro laiko jis grįžta į pradinę būseną (laikas, per kurį grįžta iš sužadintos būsenos į pagrindinę būseną, vadinamas fluorescencijos trukme).Šiuo metu gauta energija išspinduliuojama šviesos pavidalu, kad sugrįžtų į pradinę būseną (spontaniška spinduliuotė).
Ši spinduliuojama šviesa turi tam tikrą bangos ilgį.Lazeriai generuojami paverčiant atomus į sužadintą būseną ir išgaunant gautą šviesą, kad ją panaudotų.
2. Amplifikuoto lazerio principas
Atomai, kurie tam tikrą laiką buvo transformuoti į sužadintą būseną, dėl spontaniškos spinduliuotės skleis šviesą ir grįš į pradinę būseną.
Tačiau kuo stipresnė sužadinimo šviesa, tuo labiau padidės sužadintos būsenos atomų skaičius, taip pat padidės spontaniškas šviesos spinduliavimas, dėl to atsiras sužadintos spinduliuotės reiškinys.
Stimuliuota spinduliuotė – tai reiškinys, kai spontaniškos arba stimuliuojamos spinduliuotės šviesa patenka į sužadintą atomą, ta šviesa suteikia sužadintam atomui energijos, kad šviesa būtų atitinkamo intensyvumo.Po sužadintos spinduliuotės sužadintas atomas grįžta į pradinę būseną.Būtent ši stimuliuojama spinduliuotė naudojama lazerių stiprinimui ir kuo daugiau sužadintos būsenos atomų, tuo daugiau nuolat generuojama stimuliuojama spinduliuotė, leidžianti greitai sustiprinti šviesą ir išgauti ją kaip lazerio šviesą.
✷ Lazerio konstrukcija
Pramoniniai lazeriai plačiai skirstomi į 4 tipus.
1. Puslaidininkinis lazeris: lazeris, kuriame kaip terpė naudojamas puslaidininkis su aktyvaus sluoksnio (šviesą spinduliuojančio sluoksnio) struktūra.
2. Dujiniai lazeriai: plačiai naudojami CO2 lazeriai, naudojantys CO2 dujas.
3. Kietojo kūno lazeriai: paprastai YAG lazeriai ir YVO4 lazeriai su YAG ir YVO4 kristalinėmis lazerinėmis terpėmis.
4. Skaidulinis lazeris: optinio pluošto kaip terpės naudojimas.
✷ Apie impulsų charakteristikas ir poveikį ruošiniams
1. YVO4 ir skaidulinio lazerio skirtumai
Pagrindiniai YVO4 lazerių ir skaidulinių lazerių skirtumai yra didžiausia galia ir impulso plotis.Didžiausia galia reiškia šviesos intensyvumą, o impulso plotis – šviesos trukmę.yVO4 pasižymi tuo, kad lengvai generuoja aukštus smailius ir trumpus šviesos impulsus, o skaidulos turi savybę lengvai generuoti žemus smailius ir ilgus šviesos impulsus.Kai lazeris apšvitina medžiagą, apdorojimo rezultatas gali labai skirtis priklausomai nuo impulsų skirtumo.
2. Poveikis medžiagoms
Lazerio YVO4 impulsai trumpą laiką apšvitina medžiagą didelio intensyvumo šviesa, todėl šviesesnės paviršinio sluoksnio sritys greitai įkaista, o po to iš karto atvėsta.Apšvitinta dalis atšaldoma iki putojimo verdant ir išgaruoja, kad susidarytų seklesnis atspaudas.Švitinimas baigiasi prieš perduodant šilumą, todėl šiluminis poveikis aplinkai yra mažas.
Kita vertus, pluoštinio lazerio impulsai ilgą laiką spinduliuoja žemo intensyvumo šviesą.Medžiagos temperatūra kyla lėtai ir ilgai išlieka skysta arba išgaravusi.Todėl šviesolaidinis lazeris tinka juodai graviruoti, kai graviravimo kiekis tampa didelis, arba kai metalas yra veikiamas didelio karščio ir oksiduojasi bei jį reikia juodinti.
Paskelbimo laikas: 2023-10-26