பொதுவாகப் பயன்படுத்தப்படும் பிரதான ஒளிக்கதிர்களின் அறிமுகம் மற்றும் பயன்பாடுகள்

முதல் திட-நிலை துடிப்புள்ள ரூபி லேசரின் வருகையிலிருந்து, லேசர்களின் வளர்ச்சி மிக வேகமாக உள்ளது, மேலும் பல்வேறு வேலை செய்யும் பொருட்கள் மற்றும் இயக்க முறைகள் கொண்ட லேசர்கள் தொடர்ந்து தோன்றின. லேசர்கள் பல்வேறு வழிகளில் வகைப்படுத்தப்படுகின்றன:

1. செயல்பாட்டு முறையின்படி, இது பிரிக்கப்பட்டுள்ளது: தொடர்ச்சியான லேசர், அரை-தொடர்ச்சியான லேசர், துடிப்பு லேசர் மற்றும் அல்ட்ரா-ஷார்ட் பல்ஸ் லேசர்.

தொடர்ச்சியான லேசரின் லேசர் வெளியீடு தொடர்ச்சியானது மற்றும் லேசர் வெட்டு, வெல்டிங் மற்றும் உறைப்பூச்சு ஆகிய துறைகளில் பரவலாகப் பயன்படுத்தப்படுகிறது. வேலை செய்யும் பொருளின் உற்சாகம் மற்றும் அதனுடன் தொடர்புடைய லேசர் வெளியீடு நீண்ட காலத்திற்கு ஒரு தொடர்ச்சியான முறையில் தொடரலாம் என்பது அதன் செயல்பாட்டு பண்பு. தொடர்ச்சியான செயல்பாட்டின் போது சாதனத்தின் வெப்பமயமாதல் விளைவு பெரும்பாலும் தவிர்க்க முடியாதது என்பதால், பெரும்பாலான சந்தர்ப்பங்களில் பொருத்தமான குளிரூட்டும் நடவடிக்கைகள் எடுக்கப்பட வேண்டும்.

பல்ஸ் லேசர் ஒரு பெரிய வெளியீட்டு ஆற்றலைக் கொண்டுள்ளது மற்றும் லேசர் குறியிடல், வெட்டுதல், வரம்பு போன்றவற்றுக்கு ஏற்றது. குறுகிய துடிப்பு அகலம், உயர் உச்ச சக்தி மற்றும் சரிசெய்யக்கூடிய மறுநிகழ்வு அதிர்வெண் ஆகியவற்றை உருவாக்குவதற்கான லேசர் ஆற்றல் சுருக்கம், முக்கியமாக Q-ஸ்விட்ச்சிங், மோட் லாக்கிங் ஆகியவை அடங்கும். , MOPA மற்றும் பிற முறைகள். ஒற்றை துடிப்பு சக்தியை அதிகரிப்பதன் மூலம் அதிக வெப்பமூட்டும் விளைவு மற்றும் விளிம்பு சிப்பிங் விளைவை திறம்பட குறைக்க முடியும் என்பதால், இது பெரும்பாலும் சிறந்த செயலாக்கத்தில் பயன்படுத்தப்படுகிறது.

2. வேலை செய்யும் குழுவின் படி, இது பிரிக்கப்பட்டுள்ளது: அகச்சிவப்பு லேசர், புலப்படும் ஒளி லேசர், புற ஊதா லேசர் மற்றும் எக்ஸ்ரே லேசர்.

மத்திய அகச்சிவப்பு ஒளிக்கதிர்கள் முக்கியமாக 10.6um CO2 லேசர்கள், அவை பரவலாகப் பயன்படுத்தப்படுகின்றன;

லேசர் செயலாக்கத் துறையில் 1064~1070nm உட்பட அகச்சிவப்பு ஒளிக்கதிர்கள் பரவலாகப் பயன்படுத்தப்படுகின்றன; ஆப்டிகல் ஃபைபர் கம்யூனிகேஷன் துறையில் 1310 மற்றும் 1550nm; லிடார் வரம்பில் 905nm மற்றும் 1550nm; பம்ப் பயன்பாடுகளுக்கு 878nm, 976nm, முதலியன;

காணக்கூடிய ஒளி ஒளிக்கதிர்கள் 532nm முதல் 1064nm வரை அதிர்வெண்-இரட்டிப்பு முடியும் என்பதால், 532nm பச்சை ஒளிக்கதிர்கள் லேசர் செயலாக்கம், மருத்துவப் பயன்பாடுகள் போன்றவற்றில் பரவலாகப் பயன்படுத்தப்படுகின்றன.

UV லேசர்கள் முக்கியமாக 355nm மற்றும் 266nm ஆகியவை அடங்கும். புற ஊதா ஒரு குளிர் ஒளி மூலமாக இருப்பதால், இது பெரும்பாலும் சிறந்த செயலாக்கம், குறியிடுதல், மருத்துவ பயன்பாடுகள் போன்றவற்றில் பயன்படுத்தப்படுகிறது.

3. வேலை செய்யும் ஊடகத்தின் படி, இது பிரிக்கப்பட்டுள்ளது: எரிவாயு லேசர், ஃபைபர் லேசர், திட லேசர், குறைக்கடத்தி லேசர் போன்றவை.

3.1 வாயு லேசர்களில் முக்கியமாக CO2 லேசர்கள் அடங்கும், அவை CO2 வாயு மூலக்கூறுகளை வேலை செய்யும் ஊடகமாகப் பயன்படுத்துகின்றன. அவற்றின் லேசர் அலைநீளம் 10.6um மற்றும் 9.6um.

பிரதான அம்சம்:

-அலைநீளம் உலோகம் அல்லாத பொருட்களைச் செயலாக்குவதற்கு ஏற்றது, இது ஃபைபர் லேசர்கள் உலோகங்கள் அல்லாதவற்றைச் செயலாக்க முடியாது என்ற சிக்கலை உருவாக்குகிறது, மேலும் செயலாக்கத் துறையில் ஃபைபர் லேசர் செயலாக்கத்திலிருந்து வேறுபட்ட பண்புகளைக் கொண்டுள்ளது;

ஆற்றல் மாற்றும் திறன் சுமார் 20%~25% ஆகும், தொடர்ச்சியான வெளியீட்டு சக்தி 104W அளவை அடையலாம், துடிப்பு வெளியீட்டு ஆற்றல் 104 ஜூல்களின் அளவை எட்டலாம், மேலும் துடிப்பு அகலத்தை நானோ விநாடி அளவிற்கு சுருக்கலாம்;

-அலைநீளம் வளிமண்டல சாளரத்தில் சரியாக உள்ளது மற்றும் புலப்படும் ஒளி மற்றும் 1064nm அகச்சிவப்பு ஒளியை விட மனித கண்ணுக்கு மிகவும் குறைவான தீங்கு விளைவிக்கும்.

இது பொருள் செயலாக்கம், தகவல் தொடர்பு, ரேடார், தூண்டப்பட்ட இரசாயன எதிர்வினைகள், அறுவை சிகிச்சை போன்றவற்றில் பரவலாகப் பயன்படுத்தப்படுகிறது. இது லேசர் தூண்டப்பட்ட தெர்மோநியூக்ளியர் எதிர்வினைகள், ஐசோடோப்புகளின் லேசர் பிரிப்பு மற்றும் லேசர் ஆயுதங்களுக்கும் பயன்படுத்தப்படலாம்.

3.2 ஃபைபர் லேசர் என்பது லேசரைக் குறிக்கிறது, இது அரிதான பூமி உறுப்பு-டோப் செய்யப்பட்ட கண்ணாடி இழைகளை ஆதாய ஊடகமாகப் பயன்படுத்துகிறது. அதன் சிறந்த செயல்திறன் மற்றும் பண்புகள் மற்றும் செலவு நன்மைகள் காரணமாக, இது தற்போது மிகவும் பரவலாகப் பயன்படுத்தப்படும் லேசர் ஆகும். அம்சங்கள் பின்வருமாறு:

(1) நல்ல கற்றை தரம்: ஒளியிழையின் அலை வழிகாட்டி அமைப்பு, ஃபைபர் லேசர் ஒற்றை குறுக்கு முறை வெளியீட்டைப் பெறுவது எளிது, வெளிப்புறக் காரணிகளால் சிறிதளவு பாதிக்கப்படும், மேலும் அதிக ஒளிர்வு லேசர் வெளியீட்டை அடைய முடியும் என்பதைத் தீர்மானிக்கிறது.

(2) வெளியீடு லேசர் பல அலைநீளங்களைக் கொண்டுள்ளது: இதற்குக் காரணம், அரிய பூமி அயனிகளின் ஆற்றல் அளவுகள் மிகவும் வளமானவை மற்றும் பல வகையான அரிய பூமி அயனிகள் உள்ளன;

(3) உயர் செயல்திறன்: வணிக ஃபைபர் லேசர்களின் ஒட்டுமொத்த எலக்ட்ரோ-ஆப்டிகல் செயல்திறன் 25% வரை அதிகமாக உள்ளது, இது செலவுக் குறைப்பு, ஆற்றல் சேமிப்பு மற்றும் சுற்றுச்சூழல் பாதுகாப்பு ஆகியவற்றிற்கு நன்மை பயக்கும்.

(4) நல்ல வெப்பச் சிதறல் பண்புகள்: கண்ணாடிப் பொருள் மிகக் குறைந்த அளவு-பகுதி விகிதம், வேகமான வெப்பச் சிதறல் மற்றும் குறைந்த இழப்பு ஆகியவற்றைக் கொண்டுள்ளது, எனவே மாற்றும் திறன் அதிகமாகவும் லேசர் வரம்பு குறைவாகவும் உள்ளது;

(5) கச்சிதமான கட்டமைப்பு மற்றும் உயர் நம்பகத்தன்மை: ஒத்ததிர்வு குழியில் ஆப்டிகல் லென்ஸ் இல்லை, இது சரிசெய்தல்-இலவச, பராமரிப்பு-இலவச மற்றும் உயர் நிலைத்தன்மையின் நன்மைகளைக் கொண்டுள்ளது, இது பாரம்பரிய லேசர்களால் ஒப்பிட முடியாதது;

(6) குறைந்த உற்பத்திச் செலவு: கண்ணாடி ஆப்டிகல் ஃபைபர் குறைந்த உற்பத்திச் செலவு, முதிர்ந்த தொழில்நுட்பம் மற்றும் ஆப்டிகல் ஃபைபரின் காற்றுத்திறன் மூலம் சிறியமயமாக்கல் மற்றும் தீவிரப்படுத்துதலின் நன்மைகளைக் கொண்டுள்ளது.

ஃபைபர் லேசர்கள் லேசர் ஃபைபர் தகவல்தொடர்புகள், லேசர் விண்வெளி தொலைதூரத் தொடர்புகள், தொழில்துறை கப்பல் கட்டுதல், ஆட்டோமொபைல் உற்பத்தி, லேசர் வேலைப்பாடு, லேசர் குறியிடுதல், லேசர் வெட்டுதல், அச்சிடும் உருளைகள், இராணுவ பாதுகாப்பு மற்றும் பாதுகாப்பு, மருத்துவ உபகரணங்கள் மற்றும் உபகரணங்கள் உட்பட பரந்த அளவிலான பயன்பாடுகளைக் கொண்டுள்ளன. மற்ற லேசர்கள் பு யுவான் மற்றும் பலவற்றிற்கான பம்புகளாக.

3.3 திட-நிலை லேசர்களின் வேலை செய்யும் ஊடகம் இன்சுலேடிங் கிரிஸ்டல்கள் ஆகும், இவை பொதுவாக ஆப்டிகல் பம்பிங் மூலம் உற்சாகப்படுத்தப்படுகின்றன.

YAG லேசர்கள் (ரூபிடியம்-டோப் செய்யப்பட்ட யட்ரியம் அலுமினியம் கார்னெட் கிரிஸ்டல்) பொதுவாக க்ரிப்டான் அல்லது செனான் விளக்குகளை பம்ப் விளக்குகளாகப் பயன்படுத்துகின்றன, ஏனெனில் பம்ப் ஒளியின் சில குறிப்பிட்ட அலைநீளங்கள் மட்டுமே Nd அயனிகளால் உறிஞ்சப்படும், மேலும் ஆற்றலின் பெரும்பகுதி வெப்ப ஆற்றலாக மாற்றப்படும். பொதுவாக YAG லேசர் ஆற்றல் மாற்று திறன் குறைவாக இருக்கும். மெதுவான செயலாக்க வேகம் படிப்படியாக ஃபைபர் லேசர்களால் மாற்றப்படுகிறது.

புதிய திட-நிலை லேசர், குறைக்கடத்தி லேசர் மூலம் உந்தப்பட்ட உயர்-சக்தி திட-நிலை லேசர். நன்மைகள் அதிக ஆற்றல் மாற்றும் திறன், குறைக்கடத்தி லேசர்களின் மின்-ஒளியியல் மாற்று திறன் 50% வரை அதிகமாக உள்ளது, இது ஃபிளாஷ் விளக்குகளை விட அதிகமாக உள்ளது; செயல்பாட்டின் போது உருவாகும் எதிர்வினை வெப்பம் சிறியது, நடுத்தர வெப்பநிலை நிலையானது, மேலும் அதை முழுமையாக குணப்படுத்தும் சாதனமாக மாற்றலாம், அதிர்வுகளின் செல்வாக்கை நீக்குகிறது, மேலும் லேசர் ஸ்பெக்ட்ரம் கோடு குறுகலானது, சிறந்த அதிர்வெண் நிலைத்தன்மை; நீண்ட ஆயுள், எளிமையான அமைப்பு மற்றும் பயன்படுத்த எளிதானது.

ஃபைபர் லேசர்களை விட திட-நிலை லேசர்களின் முக்கிய நன்மை ஒற்றை துடிப்பு ஆற்றல் அதிகமாக உள்ளது. அல்ட்ரா-ஷார்ட் பல்ஸ் மாடுலேஷனுடன் இணைந்து, தொடர்ச்சியான ஆற்றல் பொதுவாக 100Wக்கு மேல் இருக்கும், மேலும் உச்ச துடிப்பு சக்தி 109W வரை அதிகமாக இருக்கும். இருப்பினும், வேலை செய்யும் ஊடகத்தின் தயாரிப்பு மிகவும் சிக்கலானதாக இருப்பதால், அது அதிக விலை கொண்டது.

முக்கிய அலைநீளம் 1064nm அருகில்-அகச்சிவப்பு, மற்றும் 532nm திட-நிலை லேசர், 355nm திட-நிலை லேசர் மற்றும் 266nm திட-நிலை லேசர் அதிர்வெண் இரட்டிப்பு மூலம் பெறலாம்.

3.4 செமிகண்டக்டர் லேசர், லேசர் டையோடு என்றும் அழைக்கப்படுகிறது, இது ஒரு லேசர் ஆகும், இது குறைக்கடத்தி பொருட்களை அதன் வேலை பொருளாகப் பயன்படுத்துகிறது.

செமிகண்டக்டர் லேசர்களுக்கு சிக்கலான ஒத்ததிர்வு குழி கட்டமைப்புகள் தேவையில்லை, எனவே அவை மினியேட்டரைசேஷன் மற்றும் இலகுரக தேவைகளுக்கு மிகவும் பொருத்தமானவை. அதன் ஒளிமின்னழுத்த மாற்று விகிதம் அதிகமாக உள்ளது, அதன் ஆயுள் நீண்டது, பராமரிப்பு தேவையில்லை. இது பெரும்பாலும் சுட்டி, காட்சி, தொடர்பு வரம்பு மற்றும் பிற சந்தர்ப்பங்களில் பயன்படுத்தப்படுகிறது. இது பெரும்பாலும் மற்ற லேசர்களுக்கு பம்ப் மூலமாகவும் பயன்படுத்தப்படுகிறது. லேசர் டையோட்கள், லேசர் சுட்டிகள் மற்றும் பிற பழக்கமான பொருட்கள் அனைத்தும் குறைக்கடத்தி லேசர்களைப் பயன்படுத்துகின்றன.