Misingi ya Teknolojia ya Laser

✷ Laser

Jina lake kamili ni Ukuzaji Mwanga kwa Utoaji Uliochochewa wa Mionzi.Hii ina maana halisi "amplification ya mionzi ya mwanga-msisimko".Ni chanzo cha mwanga cha bandia na sifa tofauti kutoka kwa mwanga wa asili, ambayo inaweza kuenea kwa umbali mrefu kwa mstari wa moja kwa moja na inaweza kukusanywa katika eneo ndogo.

✷ Tofauti Kati ya Laser na Mwanga Asilia

1. Monochromaticity

Mwangaza wa asili hujumuisha anuwai ya urefu wa mawimbi kutoka kwa ultraviolet hadi infrared.Urefu wake wa mawimbi hutofautiana.

Sehemu ya 1

Nuru ya asili

Mwanga wa laser ni urefu mmoja wa mwanga, sifa inayoitwa monochromaticity.Faida ya monochromaticity ni kwamba huongeza kubadilika kwa muundo wa macho.

Sehemu ya 2

Laser

Fahirisi ya refractive ya mwanga inatofautiana kulingana na urefu wa wimbi.

Wakati mwanga wa asili unapita kupitia lenzi, uenezi hutokea kutokana na aina tofauti za urefu wa mawimbi zilizomo ndani.Jambo hili linaitwa kupotoka kwa kromatiki.

Mwanga wa laser, kwa upande mwingine, ni urefu mmoja wa mawimbi ya mwanga ambao hujigeuza tu kuelekea upande mmoja.

Kwa mfano, ingawa lenzi ya kamera inahitaji kuwa na muundo unaosahihisha upotoshaji kutokana na rangi, lenzi zinahitaji tu kuzingatia urefu huo wa mawimbi, ili boriti iweze kupitishwa kwa umbali mrefu, hivyo kuruhusu muundo sahihi unaozingatia mwanga. katika sehemu ndogo.

2. Uelekezi

Uelekeo ni kiwango ambacho sauti au mwanga kuna uwezekano mdogo wa kusambaa unaposafiri angani;mwelekeo wa juu unaonyesha uenezi mdogo.

Nuru ya asili: Inajumuisha mwanga ulioenea katika mwelekeo mbalimbali, na kuboresha mwelekeo, mfumo wa macho tata unahitajika ili kuondoa mwanga nje ya mwelekeo wa mbele.

Sehemu ya 3

Laser:Ni mwanga wenye mwelekeo wa hali ya juu, na ni rahisi zaidi kubuni optics ili kuruhusu leza kusafiri kwa mstari ulionyooka bila kuenea, kuruhusu maambukizi ya umbali mrefu na kadhalika.

Sehemu ya 4

3. Mshikamano

Mshikamano unaonyesha kiwango ambacho mwanga huelekea kuingiliana.Ikiwa mwanga unazingatiwa kama mawimbi, kadiri bendi zinavyokaribiana ndivyo mshikamano unavyoongezeka.Kwa mfano, mawimbi tofauti juu ya uso wa maji yanaweza kuimarisha au kufuta kila mmoja wakati yanapogongana, na kwa njia sawa na jambo hili, mawimbi ya nasibu zaidi ndivyo kiwango cha kuingilia kati kinapungua.

Sehemu ya 5

Nuru ya asili

Awamu ya leza, urefu wa mawimbi, na mwelekeo wake ni sawa, na wimbi lenye nguvu zaidi linaweza kudumishwa, hivyo kuwezesha maambukizi ya umbali mrefu.

Sehemu ya 6

Vilele vya laser na mabonde ni thabiti

Mwangaza unaoshikamana sana, ambao unaweza kupitishwa kwa umbali mrefu bila kuenea, una faida kwamba unaweza kukusanywa katika sehemu ndogo kupitia lenzi, na unaweza kutumika kama mwanga wa msongamano mkubwa kwa kusambaza mwanga unaozalishwa mahali pengine.

4. Uzito wa nishati

Laza zina ubora wa monokromatiki, uelekeo na ushikamani, na zinaweza kuunganishwa katika sehemu ndogo sana ili kuunda mwanga wa msongamano mkubwa wa nishati.Lasers inaweza kupunguzwa hadi karibu na kikomo cha mwanga wa asili ambao hauwezi kufikiwa na mwanga wa asili.(Kikomo cha bypass: Inarejelea kutokuwa na uwezo wa kimwili wa kulenga mwanga katika kitu kidogo kuliko urefu wa wimbi la mwanga.)

Kwa kupunguza laser kwa ukubwa mdogo, mwanga wa mwanga (wiani wa nguvu) unaweza kuongezeka hadi mahali ambapo inaweza kutumika kukata chuma.

Sehemu ya 7

Laser

✷ Kanuni ya Oscillation ya Laser

1. Kanuni ya kizazi cha laser

Ili kutoa mwanga wa leza, atomi au molekuli zinazoitwa leza media zinahitajika.Laser kati ina nguvu ya nje (msisimko) ili atomi ibadilike kutoka hali ya chini ya nishati hadi hali ya msisimko wa juu-nishati.

Hali ya msisimko ni hali ambayo elektroni ndani ya atomi huhamia kutoka ndani hadi shell ya nje.

Baada ya atomi kubadilika kuwa hali ya msisimko, inarudi kwenye hali ya chini baada ya muda (wakati inachukua kurudi kutoka hali ya msisimko hadi hali ya chini inaitwa maisha ya fluorescence).Kwa wakati huu nishati iliyopokelewa hutolewa kwa namna ya mwanga ili kurudi kwenye hali ya chini (mionzi ya hiari).

Mwangaza huu ulioangaziwa una urefu maalum wa wimbi.Lasers huzalishwa kwa kubadilisha atomi katika hali ya msisimko na kisha kutoa mwanga unaotokana na kuitumia.

2. Kanuni ya Amplified Laser

Atomu ambazo zimebadilishwa kuwa hali ya msisimko kwa muda fulani zitaangaza mwanga kutokana na mionzi ya hiari na kurudi kwenye hali ya chini.

Walakini, kadiri mwanga wa msisimko ulivyo na nguvu, ndivyo idadi ya atomi katika hali ya msisimko itaongezeka, na mionzi ya hiari ya mwanga pia itaongezeka, na kusababisha tukio la mionzi ya msisimko.

Mionzi iliyochangamshwa ni hali ambayo, baada ya tukio la mwanga wa mionzi ya hiari au iliyochangamshwa kwa atomi iliyosisimka, mwanga huo hutoa atomi inayosisimka kwa nishati ili kufanya mwanga kuwa na nguvu inayolingana.Baada ya mionzi ya msisimko, atomi ya msisimko inarudi kwenye hali yake ya chini.Ni mionzi hii iliyochochewa ambayo hutumiwa kwa ukuzaji wa leza, na kadiri idadi ya atomi inavyozidi katika hali ya msisimko, ndivyo mionzi inayochochewa zaidi inavyoendelea kuzalishwa, ambayo inaruhusu mwanga kukuzwa kwa haraka na kutolewa kama mwanga wa leza.

Sehemu ya 8
Sehemu ya 9

✷ Ujenzi wa Laser

Laser za viwandani zimegawanywa katika aina 4.

1. Leza ya semicondukta: Leza inayotumia semicondukta yenye safu amilifu (safu inayotoa mwangaza) kama muundo wake wa kati.

2. Laser za gesi: Leza za CO2 zinazotumia gesi ya CO2 kama kati hutumika sana.

3. Leza za hali mango: Kwa ujumla leza za YAG na leza za YVO4, zenye midia ya leza ya fuwele ya YAG na YVO4.

4. Fiber laser: kutumia nyuzi macho kama kati.

✷ Kuhusu Sifa za Mapigo na Athari kwenye Sehemu za Kazi

1. Tofauti kati ya YVO4 na laser ya nyuzi

Tofauti kuu kati ya leza za YVO4 na leza za nyuzi ni nguvu ya kilele na upana wa mapigo.Nguvu ya kilele inawakilisha ukubwa wa mwanga, na upana wa mpigo unawakilisha muda wa mwanga.yVO4 ina sifa ya kutoa vilele vya juu kwa urahisi na mipigo mifupi ya mwanga, na nyuzinyuzi ina sifa ya kutoa vilele vya chini kwa urahisi na mipigo mirefu ya mwanga.Wakati laser inawasha nyenzo, matokeo ya usindikaji yanaweza kutofautiana sana kulingana na tofauti katika pulses.

Sehemu ya 10

2. Athari kwa nyenzo

Mapigo ya leza ya YVO4 huwasha nyenzo kwa mwanga wa kiwango cha juu kwa muda mfupi, ili maeneo mepesi ya safu ya uso yapate joto haraka na kisha kupoa mara moja.Sehemu iliyoangaziwa hupozwa hadi hali ya kutokwa na povu katika hali ya kuchemka na kuyeyuka na kuunda chapa isiyo na kina.Mionzi huisha kabla ya joto kuhamishwa, kwa hiyo kuna athari kidogo ya joto kwenye eneo linalozunguka.

Mapigo ya laser ya nyuzi, kwa upande mwingine, huwasha mwanga wa chini kwa muda mrefu.Joto la nyenzo huongezeka polepole na kubaki kioevu au kuyeyuka kwa muda mrefu.Kwa hiyo, laser ya nyuzi inafaa kwa kuchora nyeusi ambapo kiasi cha kuchora kinakuwa kikubwa, au ambapo chuma kinakabiliwa na kiasi kikubwa cha joto na oxidizes na inahitaji kuwa nyeusi.


Muda wa kutuma: Oct-26-2023