Lazer teknolojisi cabeni insanlara' hayatı her yönden, ama farklı dalga boylarına ve farklı özelliklere sahip birçok lazer türü var, bu yüzden uygulama alanları farklı. Çoğu insanın karmaşık lazer tipleri karşısında küçük bir baş ağrısına sahip olduğuna inanıyorum. Bu nedenle, bu makale çeşitli lazer tiplerini özetler ve her bir lazer tipinin özelliklerini ve pratik uygulamalarını tek tek açıklar.
Farklı çalışma ortamlarına göre, lazerler katı lazerlere, gaz lazerlerine, boya lazerlerine, yarı iletken lazerlere, fiber lazerlere ve serbest elektron lazerlerine ayrılır. Bunlar arasında birçok alt bölümlü katı hal lazeri ve gaz lazeri vardır. Serbest elektron lazerleri dışında, pompa kaynağı, optik rezonatör ve kazanç ortamı dahil olmak üzere her türlü lazerin temel çalışma prensipleri aynıdır.
Katı hal lazerlerde ışık genellikle bir pompa kaynağı olarak kullanılır ve lazer ışığı üretebilen kristallere veya gözlüklere lazerle çalışan maddeler denir. Lazerle çalışan madde bir matris ve bir aktive edici iyondan oluşur. Matris malzemesi, aktive edici iyon için uygun bir varlık ve çalışma ortamı sağlar ve lazer oluşturma işlemi aktive edici iyon ile tamamlanır. Yaygın olarak kullanılan aktivasyon iyonları esas olarak krom, elmas, nikel gibi geçiş metali iyonları ve neodimyum iyonları gibi nadir toprak metal iyonlarıdır. Yüzeyde bir dielektrik film ile kaplanmış bir reflektör, biri tam ayna diğeri yarım ayna olan rezonant boşluklu bir lens görevi görür. Uyarma için farklı aktive edici iyonlar, farklı matris malzemeleri ve farklı ışık dalga boyları kullanıldığında, çeşitli farklı dalga ışık dalga boyları yayılacaktır. Çeşitli katı hal lazerleri ve uygulamaları.
Yakut lazer
Çıktı lazer dalga boyu 694. {{1}} nm ve fotoelektrik dönüşüm oranı düşük, sadece% 0 1%. Bununla birlikte, uzun floresan ömrü enerji depolamaya elverişlidir ve yüksek pik darbe gücü verebilir. Bir kalem çekirdeği ve uzun parmakların kalınlığına sahip bir yakut çubuk tarafından üretilen lazer, demir tabakaya kolayca nüfuz edebilir. Daha verimli YAG lazerlerinin ortaya çıkmasından önce, yakut lazerler lazer kesim ve delmede yaygın olarak kullanılmıştır. Ek olarak, 694 nm ışık melanin tarafından kolayca emilir, bu yüzden yakut lazer pigmentli lezyonların (ciltte cilt lekeleri) tedavisi için de kullanılır.
Titanyum safir lazer
Kristal özellikleri nedeniyle, geniş bir ayarlanabilir aralığa (yani bir dalga boyu aralığı) sahiptir ve ihtiyaca göre 660 nm-1200nm dalga boyunda ışık verebilir. Frekans katlama teknolojisinin (ışık frekansını ikiye katlayabilen, yani dalga boyunu yarıya indirebilen) olgunluğu ile birlikte, dalga boyu aralığı 330 nm-600nm'ye kadar genişletilebilir. Titanyum safir lazerler femtosaniye spektrometri, doğrusal olmayan optik araştırma, beyaz ışık üretimi, terahertz dalga üretimi vb. Alanlarda kullanılır ve tıbbi güzellikte uygulamalara sahiptir.
YAG
İtriyum alüminyum garnet kısaltmasıdır. Bu madde şu anda kapsamlı özelliklere sahip en mükemmel lazer kristal matrisidir. Neodim (Nd) ile katıldıktan sonra 1064 nm ışık verebilir ve maksimum sürekli çıkış gücü 1000 w'ye ulaşabilir. İlk günlerde, lazerin pompa kaynağı olarak inert bir gaz parlaması kullanıldı. Bununla birlikte, flaş pompası yöntemi geniş bir spektral aralığa, lazer kazanç ortamının emme spektrumu ile zayıf tesadüflere ve düşük bir fotoelektrik dönüşüm oranıyla sonuçlanan büyük bir termal yüke sahiptir. Bu nedenle, LD (lazer diyot) pompaları kullanılarak lazerin yüksek verimliliği, yüksek gücü ve uzun ömrü elde edilebilir. Nd: YAG lazer, tümör büyümesini engellemek için hemanjiyomların tedavisinde kullanılabilir. Bununla birlikte, bu lazerin dokulardaki termal hasarı seçici değildir. Tümör kan damarlarını pıhtılaştırırken, aşırı enerji de normal dokulara zarar verir ve ameliyattan sonra yara izleri bırakır. Bu nedenle, Nd: YAG lazerleri çoğunlukla cerrahi, jinekoloji, yüz özellikleri ve daha az dermatolojide kullanılır.
Yb: YAG'de Yb (Yb) ile katkılı YAG, 1030 nm ışık verebilir. Yb: YAG' pompa dalga boyu, 941 nm'dir ve çıkış dalga boyuna çok yakındır, bu da 91 pompa kuantum verimliliğine ulaşabilir. 4 % ve pompa ile üretilen ısı% 10 içinde bastırılır (giriş enerjisinin çoğu çıkışa dönüştürülür Lazer enerjisinin küçük bir kısmı ısı olur, bu da dönüşüm veriminin çok yüksek olduğu anlamına gelir), Nd: YAG'ın% 25 ila% 30 kadarı. Yb: YAG en göze çarpan katı hal lazer ortamlarından biri haline geldi. LD pompalı yüksek güçlü Yb: YAG katı hal lazerleri yeni bir araştırma merkezi haline gelmiştir ve yüksek verimli, yüksek güçlü katı hal lazerlerinin geliştirilmesi için ana yön olarak kabul edilmektedir.
Yukarıdaki iki türe ek olarak, YAG erbium (Ho), erbium (Er) ve benzerleri ile karıştırılabilir. Ho: YAG, insan gözü için güvenli olan 2097 nm ve 2091 nm lazerler üretebilir. Esas olarak optik iletişim, radar ve tıbbi uygulamalar için uygundur. Er: YAG 2. 9 μm ışık verir. İnsan vücudu bu dalga boyunda yüksek bir emme oranına sahiptir ve lazer cerrahisi ve vasküler cerrahi için büyük uygulama potansiyeline sahiptir.
Boya lazer
Lazer ortamı olarak organik bir boya kullanan bir lazer, genellikle sıvı bir çözelti. Gaz ve katı hal lazer ortamları ile karşılaştırıldığında, boya lazerleri genellikle daha geniş bir dalga boyu aralığında kullanılabilir. Geniş bant genişliği, onları özellikle ayarlanabilir ve darbeli lazerler için uygun hale getirir. Bununla birlikte, kısa orta ömrü ve sınırlı çıkış gücü nedeniyle, temel olarak titanyum safir gibi ayarlanabilir bir dalga boyuna sahip bir katı hal lazeri ile değiştirilmiştir.
Semiconductor lazer
Çalışma maddesi olarak yarı iletken malzeme kullanan bir lazerdir. Üç tip uyarma yöntemi vardır: elektrikli enjeksiyon, elektron ışını uyarımı ve optik pompalama. Küçük boyut, düşük fiyat, yüksek verimlilik, uzun hizmet ömrü, düşük güç tüketimi, elektronik bilgi, lazer baskı, lazer pointer, optik iletişim, lazer TV, küçük lazer projektör, elektronik bilgi, entegre optik alanlarında kullanılabilir önemli lazer türü.
Fiber optik lazer
Lazer fiber iletişimi, lazer uzay uzaktan iletişimi, endüstriyel gemi yapımı, otomobil üretimi, lazer gravür, lazer markalama, lazer kesim dahil olmak üzere geniş bir uygulama yelpazesine sahip, kazanç ortamı olarak nadir toprak elementli katkılı cam elyaf kullanan lazeri ifade eder. , baskı ruloları, metal Metal delme / kesme / kaynak (lehimleme, söndürme, kaplama ve derin kaynak), askeri savunma güvenliği, tıbbi ekipman ve ekipman, büyük ölçekli altyapı, diğer lazerler için bir pompa kaynağı vb.
Serbest elektron lazeri
Geleneksel lazerlerden farklı yeni bir yüksek güçlü koherent radyasyon kaynağıdır. Çalışma malzemesi olarak gaz, sıvı veya katı gerektirmez, ancak yüksek enerjili elektron demetlerinin kinetik enerjisini doğrudan uyumlu radyant enerjiye dönüştürür. Bu nedenle, bir serbest elektron lazerinin çalışma maddesi de bir serbest elektron olarak kabul edilebilir. Yüksek güç, yüksek verimlilik, dalga boylarının geniş aralık ayarı ve ultra kısa darbelerin zaman yapısı gibi bir dizi mükemmel özelliğe sahiptir. Bunun dışında hiçbir lazer bu özelliklere aynı anda sahip olamaz. Fizik araştırmaları, lazer silahları, lazer füzyonu, fotokimya ve optik iletişim konularında umut vaat ediyor.