Prinsip dan jenis laser

Prinsip dan jenislaser
Apa itu laser?
LASER (Penguatan Cahaya melalui Emisi Radiasi Terstimulasi); Untuk mendapatkan gambaran yang lebih baik, lihat gambar di bawah ini:

Atom pada tingkat energi yang lebih tinggi secara spontan bertransisi ke tingkat energi yang lebih rendah dan memancarkan foton, sebuah proses yang disebut radiasi spontan.
Dapat dipahami sebagai: bola di tanah adalah posisi yang paling sesuai, ketika bola didorong ke udara oleh gaya eksternal (disebut pemompaan), saat gaya eksternal menghilang, bola jatuh dari ketinggian, dan melepaskan sejumlah energi. Jika bola tersebut adalah atom tertentu, maka atom tersebut memancarkan foton dengan panjang gelombang tertentu selama transisi.

Klasifikasi laser
Manusia telah menguasai prinsip pembangkitan laser, dan mulai mengembangkan berbagai bentuk laser. Jika diklasifikasikan berdasarkan bahan kerja laser, dapat dibagi menjadi laser gas, laser padat, laser semikonduktor, dan lain sebagainya.
1. Klasifikasi laser gas: atom, molekul, ion;
Zat kerja laser gas adalah gas atau uap logam, yang dicirikan oleh rentang panjang gelombang keluaran laser yang lebar. Yang paling umum adalah laser CO2, di mana CO2 digunakan sebagai zat kerja untuk menghasilkan laser inframerah 10,6 µm dengan eksitasi lucutan listrik.
Karena zat kerja laser gas adalah gas, struktur keseluruhan laser terlalu besar, dan panjang gelombang keluaran laser gas terlalu panjang, sehingga kinerja pemrosesan materialnya tidak baik. Oleh karena itu, laser gas segera tersingkir dari pasar, dan hanya digunakan di area spesifik tertentu, seperti penandaan laser pada bagian plastik tertentu.
2, laser padatklasifikasi: rubi, Nd:YAG, dll.;
Bahan kerja laser solid state adalah rubi, kaca neodymium, yttrium aluminium garnet (YAG), dll., yang merupakan sejumlah kecil ion yang secara seragam dimasukkan ke dalam kristal atau kaca material sebagai matriks, yang disebut ion aktif.
Laser solid-state terdiri dari zat kerja, sistem pemompaan, resonator, dan sistem pendinginan dan penyaringan. Kotak hitam di tengah gambar di bawah adalah kristal laser, yang tampak seperti kaca transparan berwarna terang dan terdiri dari kristal transparan yang didoping dengan logam tanah jarang. Struktur khusus atom logam tanah jarang inilah yang membentuk inversi populasi partikel ketika disinari oleh sumber cahaya (secara sederhana dipahami bahwa banyak bola di tanah didorong ke udara), dan kemudian memancarkan foton ketika partikel bertransisi, dan ketika jumlah foton cukup, terbentuklah laser. Untuk memastikan bahwa laser yang dipancarkan keluar dalam satu arah, terdapat cermin penuh (lensa kiri) dan cermin keluaran semi-reflektif (lensa kanan). Ketika laser keluar dan kemudian melalui desain optik tertentu, terbentuklah energi laser.

3, laser semikonduktor
Jika berbicara tentang laser semikonduktor, secara sederhana dapat dipahami sebagai fotodioda. Dioda tersebut memiliki sambungan PN, dan ketika arus tertentu ditambahkan, transisi elektronik dalam semikonduktor terbentuk untuk melepaskan foton, sehingga menghasilkan laser. Ketika energi laser yang dilepaskan oleh semikonduktor kecil, perangkat semikonduktor berdaya rendah dapat digunakan sebagai sumber pompa (sumber eksitasi) dari laser semikonduktor.laser seratDengan demikian, laser serat terbentuk. Jika daya laser semikonduktor ditingkatkan lebih lanjut hingga dapat langsung digunakan untuk memproses material, maka laser tersebut menjadi laser semikonduktor langsung. Saat ini, laser semikonduktor langsung yang ada di pasaran telah mencapai level 10.000 watt.

Selain beberapa laser yang telah disebutkan di atas, orang juga telah menciptakan laser cair, yang juga dikenal sebagai laser bahan bakar. Laser cair lebih kompleks dalam hal volume dan zat kerja dibandingkan dengan laser padat dan jarang digunakan.