Accesorio y funciones del láser

Accesorio básico de un láser.

Los láseres son uno de los accesorios centrales esenciales en los sistemas de procesamiento láser modernos. Aunque existen muchos tipos de láseres, todos generan La luz láser se produce a través de excitación y radiación estimulada, por lo que el accesorio básico del láser es fijo, es decir, la sustancia de trabajo, la fuente de excitación y el resonador óptico se componen de tres partes. La fuente de bombeo proporciona la fuente de luz para el láser y el medio de ganancia (también conocido como sustancia de trabajo) absorbe la energía proporcionada por la fuente de bombeo y amplifica la luz. El resonador es el circuito entre la fuente de luz de la bomba y el medio de ganancia. El resonador oscila y selecciona el modo de salida del láser.

Función de fijación láser

fuente de motivación. Para que la inversión del número de partículas aparezca en la sustancia de trabajo, se debe utilizar un determinado método para excitar el sistema de partículas y aumentar el número de partículas a altos niveles de energía. El método de descarga de gas se puede utilizar para excitar la sustancia de trabajo mediante el uso de electrones con energía cinética, lo que se denomina excitación eléctrica; la fuente de luz pulsada también se puede utilizar para irradiar la sustancia de trabajo para generar excitación, lo que se denomina excitación óptica; hay excitación térmica, excitación química, etc. Varios incentivos se denominan en sentido figurado bombeo o bombeo. Para obtener continuamente la salida del láser, es necesario 'bombear' continuamente para mantener la cantidad de partículas en el estado excitado. Como fuente de energía, la fuente de la bomba se utiliza para generar fotones para excitar el medio de ganancia. Los fotones emitidos por la fuente de bombeo bombean las partículas en el medio de ganancia desde el estado fundamental a altos niveles de energía para lograr la inversión de población. El mecanismo de excitación incluye excitación óptica (bombeo óptico), excitación por descarga de gas, excitación química y excitación por energía nuclear. En la actualidad, la fuente de bombeo generalmente adopta un láser semiconductor (LD) de alta potencia, y su función principal es completar la conversión de energía eléctrica en energía luminosa.

Sustancia de trabajo láser. Para la generación del láser se debe seleccionar una sustancia de trabajo adecuada, que puede ser gaseosa, líquida, sólida o semiconductora. En este medio se puede lograr la inversión de la población para crear las condiciones necesarias para la obtención de luz láser. Obviamente, la existencia de niveles de energía metaestables es muy beneficiosa para la realización de la inversión poblacional. Hay casi 1.000 tipos de materiales de trabajo y las longitudes de onda del láser que se pueden generar abarcan desde la banda ultravioleta del vacío hasta la banda del infrarrojo lejano, que es muy amplia. El medio de ganancia se utiliza para lograr la inversión de población y amplificar la luz, mientras se determina la longitud de onda del láser de salida. El medio de ganancia puede ser líquido, gaseoso y sólido. Líquidos como soluciones orgánicas, gases como dióxido de carbono y sólidos como rubíes. El requisito básico del medio de ganancia es generar fotones en lugar de conversión fototérmica después de ser excitado, y las partículas que contiene deben estar en un estado relativamente aislado antes de que pueda ocurrir la transición entre niveles de energía.

Resonador óptico. Con una sustancia de trabajo y una fuente de excitación adecuadas, se puede lograr la inversión de población, pero la intensidad de la emisión estimulada producida de esta manera es demasiado baja para ser aplicada. Entonces se pensó que se podrían utilizar resonadores ópticos para 'amplificar' la radiación estimulada. El resonador óptico está compuesto por dos espejos con una determinada forma geométrica y características de reflexión óptica combinados de forma específica. El resonador desempeña principalmente la función de 'almacenar' y 'purificar' el láser. Al mismo tiempo, el resonador puede hacer que los fotones en la cavidad tengan la misma frecuencia/longitud de onda, fase y dirección de funcionamiento, de modo que el láser tenga buena directividad y coherencia. Su función principal es, en primer lugar, proporcionar capacidad de retroalimentación óptica, de modo que los fotones de radiación estimulados viajen hacia adelante y hacia atrás en la cavidad varias veces para formar una oscilación continua coherente. En segundo lugar, la dirección y frecuencia del haz oscilante alternativo en la cavidad están limitadas para garantizar que el láser de salida tenga una cierta direccionalidad y monocromaticidad.