A estrutura básica do laser

1. Meio de funcionamento do laser

A produção de lasers deve escolher um meio de trabalho apropriado, que possa ser corpo, líquido, sólido ou semicondutor ordinário. Neste meio, a população pode ser invertida, criando as condições necessárias para obter lasers. Obviamente, a existência de níveis de energia metastable é muito benéfica à realização do mundo da inversão de população. Há quase mil tipos de meios de trabalho, e os comprimentos de onda do laser que podem ser gerados incluem uma vasta gama de infravermelho distante para limpar o ultravioleta.

Como o núcleo do laser, ele consiste em duas porções: partículas ativadas (que são metal) e a matriz. A estrutura nivelada de energia das partículas ativadas determina as características espectrais e a vida da fluorescência do laser. A matriz determina principalmente as propriedades físicas e químicas do material de trabalho. De acordo com a estrutura nivelada de energia das partículas ativadas, pode ser dividida em um sistema em três níveis (tal como um laser de rubi) e em um sistema de quatro níveis (tal como Er: Laser de YAG). Atualmente, há principalmente quatro tipos de materiais de trabalho de uso geral: cilindro (se usou atualmente mais), placa lisa, disco e tubo.

2. Fontes do incentivo

A fim causar a inversão de população no meio de trabalho, algum método deve ser usado para excitar o sistema atômico para aumentar o número de partículas no nível de energia superior. Geralmente, a descarga de gás pode ser usada, e os elétrons com energia cinética são usados para excitar átomos médios, que é chamada excitação elétrica; as fontes luminosas pulsadas podem igualmente ser usadas para iluminar o meio de trabalho, que é chamado excitação ótica; há uma excitação térmica, excitação química, e assim por diante. Os vários métodos do incentivo são chamados visualmente bombear ou bombear. A fim obter continuamente a saída do laser, deve continuamente “ser bombeado” para manter mais partículas de níveis de energia mais alta do que partículas de níveis de mais baixa energia.

3. Sistema da concentração

A cavidade de condensação tem duas funções, um é acoplar eficazmente a fonte da bomba e o meio de trabalho; a outro é determinar a distribuição da densidade de luz da bomba no material de laser, afetando desse modo a uniformidade, a divergência e a distorção ótica do feixe da saída. A fonte do líquido e da bomba de trabalho é instalada na câmara da concentração, assim que a qualidade da câmara da concentração afeta diretamente o desempenho da eficiência e de funcionamento da bomba. A cavidade cilíndrica elíptica do condensador é o laser em estado sólido pequeno o mais de uso geral.

4. Cavidade ótica

Composto de um espelho da reflexão total e de um espelho da reflexão parcial, é uma parte importante de um laser em estado sólido. Além do que o fornecimento do feedback ótico positivo para manter o laser continuamente oscilar para formar a emissão estimulada, a cavidade ressonante ótica igualmente limita o sentido e a frequência do feixe de oscilação para assegurar o monochromaticity alto e a diretividade alta do laser da saída. O ressonador ótico o mais simples e o mais de uso geral para lasers em estado sólido é composto de dois espelhos planos (ou de espelhos esféricos) colocados oposto a se.

5. Sistema refrigerando e de filtração

Os sistemas refrigerando e de filtração são equipamento auxiliar essencial para lasers. Os lasers em estado sólido produzem uns efeitos térmicos mais sérios durante a operação, assim que as medidas refrigerando são tomadas geralmente. A finalidade principal é refrigerar o material de funcionamento do laser, sistema de bomba e cavidade da concentração para assegurar o uso normal do laser e a proteção do equipamento. Os métodos refrigerando incluem refrigerar líquido, refrigerar do gás e condução refrigerando, mas o método o mais amplamente utilizado é refrigerar líquido. A fim obter um raio laser com monochromaticity alto, o sistema do filtro joga um papel muito importante. O sistema do filtro pode filtrar para fora a maioria da luz da bomba e de alguma outra luz da interferência, de modo que o laser da saída tenha um monochromaticity muito bom.