เลเซอร์ของแข็ง: หลักการปฏิบัติการแอพลิเคชัน

บทความนี้แสดงให้เห็นถึงสิ่งที่เป็นแหล่งที่มาของรังสีเดียวและสิ่งที่เป็นข้อดีของเลเซอร์ของรัฐที่มั่นคงกว่าประเภทอื่น ๆ ที่นี่เราจะบอกว่ามีเป็นรุ่นของรังสีที่สอดคล้องกันทำไมอุปกรณ์ชีพจรมีประสิทธิภาพมากขึ้นสิ่งที่จำเป็นในการแกะสลัก มีถือว่ายังต้องสามองค์ประกอบเลเซอร์และวิธีการทำงาน

ทฤษฎีแถบ

ก่อนที่เราจะพูดคุยเกี่ยวกับวิธีการใช้งานเลเซอร์ (สถานะของแข็งเช่น) คุณควรพิจารณาบางส่วนของรูปแบบทางกายภาพ จากบทเรียนโรงเรียนหนึ่งจำได้ว่าอิเล็กตรอนรอบนิวเคลียสจะจัดในวงโคจรที่เฉพาะเจาะจงหรือระดับพลังงาน ถ้าที่จำหน่ายของเราไม่ได้เป็นหนึ่งอะตอมและมากนั่นคือเราจะพิจารณาใด ๆ ของร่างกายสามมิติมีปัญหาหนึ่งคือ

ตาม หลักการเปาลี ในร่างกายนี้กับหนึ่งและพลังงานเดียวกันสามารถมีได้เพียงหนึ่งอิเล็กตรอน ดังนั้นแม้เม็ดเล็กที่สุดมีจำนวนมากของอะตอม ธรรมชาติได้พบในกรณีนี้ทางออกที่สง่างามมาก - พลังงานของแต่ละพลังงานอิเล็กตรอนที่แตกต่างจากที่อยู่ติดกันจะมีขนาดเล็กมากจำนวนเงินที่มองไม่เห็นเกือบ ในกรณีนี้อิเล็กตรอนทั้งหมดของระดับหนึ่ง "กด" เป็นวงดนตรีพลังงานเดียว พื้นที่ที่ตั้งอยู่ไกลที่สุดจากอิเล็กตรอนหลักที่เรียกว่าวาเลน ติดตามพื้นที่ของเธอมีพลังงานที่สูงขึ้น มันอิเล็กตรอนย้ายได้อย่างอิสระและเป็นที่เรียกว่าการนำวงดนตรี

การปล่อยและการดูดซึม

เลเซอร์ใด ๆ (solid-state, แก๊ส, เคมี) ทำงานบนหลักการของการเปลี่ยนแปลงอิเล็กตรอนจากโซนหนึ่งไปยังอีก หากร่างกายของคุณมีการสัมผัสกับแสงโฟตอนเพื่ออิเล็กตรอนให้อำนาจพอที่จะเขาอยู่ในสภาพที่พลังงานที่สูงขึ้น ตรงกันข้ามเมื่ออิเล็กตรอนจะถูกโอนจากการนำวงดนตรีเพื่อความจุที่มันเปล่งโฟตอน ถ้าวัสดุที่เป็นสารกึ่งตัวนำหรือฉนวนกันความร้อนที่ความจุและการนำวงดนตรีจะถูกคั่นด้วยช่วงเวลาที่ไม่มีระดับ ดังนั้นอิเล็กตรอนไม่สามารถจะมี ช่วงนี้เรียกว่าช่องว่างวง ถ้าโฟตอนมีพลังงานมากพอที่อิเล็กตรอนกระโดดเอาชนะช่วงเวลานี้

รุ่น

หลักการทำงานของเลเซอร์ของรัฐที่มั่นคงอยู่บนพื้นฐานของความจริงที่ว่าสารในเขตต้องห้ามมีการสร้างสิ่งที่เรียกว่าชั้นคว่ำ อิเลคตรอนอายุการใช้งานในระดับนี้จะสูงกว่าในช่วงพักของเขาในการนำวงดนตรี ดังนั้นในช่วงเวลาใดเวลาหนึ่งในนั้น "สะสม" อิเล็กตรอน นี้เรียกว่าประชากรผกผัน เมื่อระดับนี้โดยอิเล็กตรอนประโฟตอนผ่านความยาวคลื่นที่ต้องการจะทำให้คนรุ่นพร้อมกันเป็นจำนวนมากเหมือนกันและระยะเวลาในขั้นตอนของคลื่นแสง นั่นคืออิเล็กตรอนที่มีหิมะถล่มทั้งหมดในครั้งเดียวให้กับสภาพพื้นดินสร้างลำแสงของโฟตอนเดียวพลังงานสูงพอ มันควรจะตั้งข้อสังเกตว่าปัญหาหลักของการพัฒนาเลเซอร์แรกคือการหาเช่นการรวมกันของสารที่จะเป็นไปได้ผกผันประชากรหนึ่งระดับ ครั้งแรกที่ทำงานอัลลอยขนาดกลางทับทิมเหล็ก

องค์ประกอบของเลเซอร์

เลเซอร์ solid-state กับองค์ประกอบหลักคือแตกต่างจากสายพันธุ์อื่น ๆ สารทำงานซึ่งในการผกผันประชากรหนึ่งในระดับที่สว่างไสวไปด้วยแหล่งกำเนิดแสง มันถูกเรียกว่าการสูบน้ำ มันมักจะเป็นหลอดไฟปกติหรือหลอดปล่อยก๊าซ สองสิ้นสุดการขยายคู่ขนานของของเหลวทำงาน (solid-state คริสตัลเลเซอร์ถือว่าก๊าซ - บรรยากาศสูญญากาศ) ในรูปแบบระบบการทำงานของกระจกหรือสะท้อนแสง ได้เก็บรวบรวมในคานเพียงโฟตอนที่ขนานกับเต้าเสียบ สูบเลเซอร์แบบ solid-state มักจะเกิดขึ้นผ่านทางโคมไฟแฟลช

ชนิดของเลเซอร์ของรัฐที่มั่นคง

ทั้งนี้ขึ้นอยู่กับโหมดของการส่งออกลำแสงเลเซอร์แยกเลเซอร์อย่างต่อเนื่องและชีพจร แต่ละของพวกเขาถูกนำมาใช้และมีลักษณะของตนเอง หลักความแตกต่าง - ชีพจรเลเซอร์ของรัฐที่มั่นคงมีกำลังการผลิตที่สูงขึ้น เนื่องจากแต่ละโฟตอนยิงเช่น "ซ้อน" แล้วหนึ่งชีพจรสามารถส่งมอบพลังงานที่สูงขึ้นกว่าความผันผวนอย่างต่อเนื่องในช่วงเวลาเดียวกัน ที่มีขนาดเล็กชีพจรเวลาที่มีประสิทธิภาพมากขึ้นในแต่ละ "ยิง" ในขณะที่มันเป็นไปได้ทางเทคโนโลยีในการสร้าง เลเซอร์ femtosecond หนึ่งในการเต้นของชีพจรของเวลาประมาณ 10 ^-15 วินาที การพึ่งพาอาศัยกันดังกล่าวมีความเกี่ยวข้องกับความจริงที่ว่าประชากรของกระบวนการย้อนกลับตามที่อธิบายไว้ข้างต้นมีจำนวน จำกัด มากมีขนาดเล็กมาก อีกต่อไปจำเป็นที่จะต้องรอก่อนที่คุณ "ยิง" เลเซอร์อิเล็กตรอนมากขึ้นมีเวลาที่จะปล่อยให้ระดับคว่ำ ดังนั้นการลดความเข้มข้นและโฟตอนพลังงานของแสงเอาท์พุท

แกะสลักเลเซอร์

รูปแบบบนพื้นผิวของโลหะและกระจกรายการที่ตกแต่งด้วยชีวิตประจำวันของคน พวกเขาสามารถนำมาประยุกต์ใช้กลไกทางเคมีหรือด้วยเลเซอร์ วิธีหลังเป็นที่ทันสมัยที่สุด ข้อดีของมันมากกว่าวิธีการอื่น ๆ ดังต่อไปนี้ เนื่องจากผลกระทบโดยตรงต่อพื้นผิวการทำงานไม่เป็นปัจจุบันก็เกือบจะไม่ให้เกิดความเสียหายสิ่งที่อยู่ในกระบวนการของการใช้รูปแบบหรือจารึก ลำแสงเลเซอร์เผาไหม้ร่องตื้นมาก: ผิวแกะสลักที่มียังคงเรียบและดังนั้นสิ่งที่จะไม่ได้รับความเสียหายและจะนาน ในกรณีของลำแสงเลเซอร์โลหะการเปลี่ยนแปลงโครงสร้างของเรื่องและคำว่าจะไม่จางหายไปเป็นเวลาหลายปี หากสิ่งที่ใช้อย่างระมัดระวังไม่แช่ในกรดหรือเบี้ยวแล้วรุ่นหลายรูปแบบที่มันเก็บรักษาไว้อย่างถูกต้อง แกะสลักเลเซอร์ที่ดีที่สุดคือการเลือกแบบ solid-state เปลี่ยนเหตุผลสองประการคือกระบวนการในของแข็งจะง่ายต่อการจัดการและมันเป็นสิ่งที่ดีที่สุดสำหรับอัตราส่วนของการส่งออกและราคา

การติดตั้ง

แกะสลัก, มีการติดตั้งพิเศษ นอกเหนือไปจากเลเซอร์โดยตรงพวกเขาประกอบด้วยคู่มือกลซึ่งในการเคลื่อนไหวเลเซอร์และการตรวจสอบอุปกรณ์ (คอมพิวเตอร์) เครื่องเลเซอร์ที่ใช้ในหลายภาคส่วนของกิจกรรมของมนุษย์ ข้างต้นเราพูดคุยเกี่ยวกับการตกแต่งรายการทุกวัน มีดที่เป็นสมาชิก, ไฟแช็ค, แว่นตา, นาฬิกาเป็นเวลานานจะยังคงอยู่ในครอบครัวและจะได้รับการเตือนในช่วงเวลาที่มีความสุข

อย่างไรก็ตามไม่เพียง แต่ในประเทศยังมีสินค้าอุตสาหกรรมจำเป็นต้องมีการแกะสลักเลเซอร์ โรงงานขนาดใหญ่เช่นยานยนต์รายละเอียดปล่อยออกมาของตัวเลขขนาดใหญ่: หลายร้อยหลายพันหรือล้าน แต่ละรายการจะต้องทำเครื่องหมาย - เมื่อใดและใครเป็นผู้สร้างมัน วิธีที่ดีกว่าแกะสลักเลเซอร์เพื่อหาบุหรี่, เวลาปล่อยอายุการใช้งานจะมีความยาวแม้สำหรับชิ้นส่วนที่เคลื่อนไหวซึ่งเพิ่มความเสี่ยงของการขัดถู เครื่องเลเซอร์ในกรณีนี้จะต้องโดดเด่นด้วยความจุสูงและความปลอดภัย เพราะหากการแกะสลักอย่างน้อยส่วนของการเปลี่ยนแปลงร้อยละคุณสมบัติของชิ้นส่วนโลหะที่จะสามารถตอบสนองแตกต่างต่อสิ่งเร้าภายนอก ยกตัวอย่างเช่นการแบ่งในจุดของการประยุกต์ใช้จารึก แต่เหมาะสำหรับการใช้ในประเทศที่เรียบง่ายและการติดตั้งที่ถูกกว่า