Estrutura básica de um laser

1. Meio de funcionamento do laser

A geração de laser deve escolher um meio de trabalho apropriado, que possa ser normal, líquido, contínuo ou semicondutor. A inversão de população pode ser conseguida neste meio para criar as condições necessárias para obter o laser. Obviamente, a existência de níveis de energia metastable é muito benéfica à realização do mundo da inversão de população. Há quase 1.000 meios de trabalho, e os comprimentos de onda do laser que podem ser gerados incluem uma vasta gama de vácuo ultravioleta e de distante infravermelho.

Enquanto o núcleo do laser, ele está composto de partículas ativadas (ambos os metais) e da matriz. A estrutura nivelada de energia das partículas ativadas determina as características espectrais e a vida da fluorescência do laser e de outras características do laser, e a matriz determina principalmente as propriedades físicas e químicas da substância de trabalho. De acordo com a estrutura nivelada de energia das partículas ativadas, pode ser dividida em sistemas em três níveis (tais como lasers de rubi) e em sistemas de quatro níveis (como Er: Lasers de YAG). Há quatro formas de uso geral de substâncias de trabalho: cilíndrico (o mais usado presentemente), liso, disco e tubular.

2. Fonte do incentivo

A fim fazer a inversão do número da partícula apareça no meio de trabalho, um determinado 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 para usar elétrons com energia cinética para excitar os átomos do meio, que é chamado excitação elétrica; as fontes luminosas pulsadas podem igualmente ser usadas para irradiar o meio de trabalho, que é chamado excitação ótica; e a excitação térmica, a excitação química, tipos etc. os vários de excitação são visualizados como o bombeamento ou o bombeamento. A fim obter continuamente a saída do laser, é “bomba necessária” para manter constantemente mais partículas no nível de energia superior do que no nível de mais baixa energia.

3. Concentrando o sistema

Há duas funções da cavidade de concentração, uma está acoplar eficazmente a fonte da bomba com o material 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 substância de trabalho e a fonte da bomba são instaladas na cavidade de condensação, assim que a qualidade da cavidade de concentração afeta diretamente a eficiência e o desempenho de bombeamento. A cavidade cilíndrica elíptica do condensador é a mais de uso geral em lasers em estado sólido pequenos.

4. Ressonador ótico

É composto do espelho da reflexão total e do espelho da reflexão parcial, que é uma parte importante de laser em estado sólido. Além do que o fornecimento da reação positiva ótica para manter a oscilação contínua do laser para formar a emissão estimulada, o ressonador ótico igualmente restringe 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 do laser em estado sólido o mais simples e o mais de uso geral é composto de dois espelhos planos (ou de espelhos esféricos) colocados oposto a entre si.

5. Refrigerar e sistema do filtro

Os sistemas refrigerando e de filtração são dispositivos auxiliares essenciais para lasers. Os lasers em estado sólido produzirão efeitos térmicos sérios ao trabalhar, refrigerando assim medidas são tomados geralmente. É principalmente 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 atualmente o método o mais amplamente utilizado é refrigerar líquido. Para obter um raio laser com monochromaticity alto, o sistema do filtro joga um papel importante. Sistema do filtro? Pode filtrar a maioria da luz da bomba e de alguma outra luz da interferência, de modo que o monochromaticity do laser da saída seja muito bom.