Principios y tipos de láser

Principios y tipos deláser
¿Qué es el láser?
LÁSER (Amplificación de luz por emisión estimulada de radiación); Para tener una mejor idea, observe la imagen a continuación:

Un átomo en un nivel de energía superior pasa espontáneamente a un nivel de energía inferior y emite un fotón, un proceso llamado radiación espontánea.
El término popular se puede entender como: una pelota en el suelo es su posición más adecuada. Cuando es impulsada por una fuerza externa (llamada bombeo), en el momento en que dicha fuerza desaparece, la pelota cae desde una gran altura y libera cierta cantidad de energía. Si la pelota es un átomo específico, este emite un fotón de una longitud de onda específica durante la transición.

Clasificación de los láseres
La gente ha dominado el principio de generación láser, comenzó a desarrollar diferentes formas de láser, si de acuerdo con el material de trabajo del láser para clasificar, se puede dividir en láser de gas, láser sólido, láser semiconductor, etc.
1, clasificación del láser de gas: átomo, molécula, ion;
El material de trabajo del láser de gas es gas o vapor metálico, que se caracteriza por un amplio rango de longitudes de onda de salida. El más común es el láser de CO₂, en el que se utiliza CO₂ como material de trabajo para generar un láser infrarrojo de 10,6 µm mediante la excitación de una descarga eléctrica.
Debido a que el material de trabajo del láser de gas es gas, su estructura general es demasiado grande y su longitud de onda de salida demasiado larga, lo que reduce el rendimiento del procesamiento de materiales. Por lo tanto, los láseres de gas se eliminaron rápidamente del mercado y solo se utilizaron en áreas específicas, como el marcado láser de ciertas piezas de plástico.
2, láser sólidoclasificación: rubí, Nd:YAG, etc.;
El material de trabajo del láser de estado sólido es rubí, vidrio de neodimio, granate de itrio y aluminio (YAG), etc., que es una pequeña cantidad de iones incorporados uniformemente en el cristal o vidrio del material como matriz, llamados iones activos.
El láser de estado sólido se compone de una sustancia de trabajo, un sistema de bombeo, un resonador y un sistema de refrigeración y filtrado. El cuadrado negro en el centro de la imagen inferior es un cristal láser, que parece un vidrio transparente de color claro y está compuesto por un cristal transparente dopado con metales de tierras raras. La estructura especial del átomo de tierras raras genera una inversión de población de partículas al ser iluminado por una fuente de luz (como si se lanzaran al aire varias pelotas en el suelo). Posteriormente, emite fotones durante la transición de partículas. Cuando la cantidad de fotones es suficiente, se forma el láser. Para garantizar que el láser emitido se emita en una sola dirección, existen espejos completos (la lente izquierda) y espejos de salida semirreflectivos (la lente derecha). Durante la emisión del láser, mediante un diseño óptico específico, se genera energía láser.

3, láser semiconductor
En el caso de los láseres semiconductores, se pueden entender simplemente como un fotodiodo. El diodo posee una unión PN y, al aplicarse cierta corriente, se forma una transición electrónica en el semiconductor que libera fotones, lo que da como resultado un láser. Cuando la energía láser liberada por el semiconductor es pequeña, el dispositivo semiconductor de baja potencia puede utilizarse como fuente de bombeo (fuente de excitación) del láser.láser de fibraAsí se forma el láser de fibra. Si se aumenta la potencia del láser semiconductor hasta el punto de poder emitirlo directamente para procesar materiales, se convierte en un láser semiconductor directo. Actualmente, los láseres semiconductores directos disponibles en el mercado alcanzan los 10 000 vatios.

Además de los láseres mencionados, también se han inventado los láseres líquidos, también conocidos como láseres de combustible. Los láseres líquidos son más complejos en volumen y sustancia activa que los sólidos, por lo que se utilizan con poca frecuencia.