Sejak munculnya laser rubi berdenyut solid-state pertama, perkembangan laser sangat pesat, dan laser dengan berbagai bahan kerja dan mode pengoperasian terus bermunculan. Laser diklasifikasikan dalam berbagai cara:
1. Menurut mode operasi, dibagi menjadi: laser kontinu, laser kuasi-kontinyu, laser pulsa, dan laser pulsa ultra-pendek.
Keluaran laser dari laser kontinu bersifat kontinu dan banyak digunakan di bidang pemotongan laser, pengelasan, dan pelapisan. Karakteristik kerjanya adalah eksitasi zat kerja dan keluaran laser yang sesuai dapat dilanjutkan secara terus menerus dalam jangka waktu yang lama. Karena efek panas berlebih pada perangkat sering kali tidak dapat dihindari selama pengoperasian terus-menerus, dalam banyak kasus, tindakan pendinginan yang tepat harus diambil.
Laser pulsa memiliki daya keluaran yang besar dan cocok untuk penandaan laser, pemotongan, jangkauan, dll. Karakteristik kerjanya meliputi kompresi energi laser untuk membentuk lebar pulsa yang sempit, daya puncak yang tinggi, dan frekuensi pengulangan yang dapat disesuaikan, terutama termasuk peralihan Q, penguncian mode , MOPA dan metode lainnya. Karena efek panas berlebih dan efek edge chipping dapat dikurangi secara efektif dengan meningkatkan daya pulsa tunggal, ini banyak digunakan dalam pemrosesan halus.
2. Menurut pita kerjanya, dibagi menjadi: laser inframerah, laser cahaya tampak, laser ultraviolet, dan laser sinar-X.
Laser inframerah-tengah sebagian besar adalah laser CO2 10,6um yang banyak digunakan;
Laser inframerah-dekat banyak digunakan, termasuk 1064~1070nm di bidang pemrosesan laser; 1310 dan 1550nm di bidang komunikasi serat optik; 905nm dan 1550nm di bidang rentang lidar; 878nm, 976nm, dll. untuk aplikasi pompa;
Karena laser cahaya tampak dapat menggandakan frekuensi 532nm hingga 1064nm, laser hijau 532nm banyak digunakan dalam pemrosesan laser, aplikasi medis, dll.;
Laser UV terutama mencakup 355nm dan 266nm. Karena UV adalah sumber cahaya dingin, sebagian besar digunakan dalam pemrosesan halus, penandaan, aplikasi medis, dll.
3. Menurut media kerjanya, dibagi menjadi: laser gas, laser serat, laser padat, laser semikonduktor, dll.
3.1 Laser gas terutama mencakup laser CO2, yang menggunakan molekul gas CO2 sebagai media kerjanya. Panjang gelombang lasernya adalah 10,6um dan 9,6um.
Fitur utama:
-Panjang gelombang cocok untuk memproses bahan non-logam, sehingga mengatasi masalah bahwa laser serat tidak dapat memproses non-logam, dan memiliki karakteristik yang berbeda dari pemrosesan laser serat di bidang pemrosesan;
-Efisiensi konversi energi sekitar 20%~25%, daya keluaran kontinu dapat mencapai tingkat 104W, energi keluaran pulsa dapat mencapai tingkat 104 Joule, dan lebar pulsa dapat dikompresi ke tingkat nanodetik;
-Panjang gelombangnya tepat di jendela atmosfer dan jauh lebih berbahaya bagi mata manusia dibandingkan cahaya tampak dan cahaya inframerah 1064nm.
Ini banyak digunakan dalam pemrosesan material, komunikasi, radar, reaksi kimia yang diinduksi, pembedahan, dll. Ini juga dapat digunakan untuk reaksi termonuklir yang diinduksi laser, pemisahan isotop laser, dan senjata laser.
3.2 Laser serat mengacu pada laser yang menggunakan serat kaca yang didoping unsur tanah jarang sebagai media penguatan. Karena kinerja dan karakteristiknya yang unggul, serta keunggulan biaya, laser ini saat ini merupakan laser yang paling banyak digunakan. Fitur-fiturnya adalah sebagai berikut:
(1) Kualitas sinar yang baik: Struktur pandu gelombang serat optik menentukan bahwa laser serat mudah memperoleh keluaran mode melintang tunggal, sedikit terpengaruh oleh faktor eksternal, dan dapat mencapai keluaran laser kecerahan tinggi.
(2) Laser keluaran memiliki banyak panjang gelombang: Hal ini karena tingkat energi ion tanah jarang sangat kaya dan terdapat banyak jenis ion tanah jarang;
(3) Efisiensi tinggi: Efisiensi elektro-optik keseluruhan laser serat komersial mencapai 25%, yang bermanfaat untuk pengurangan biaya, konservasi energi, dan perlindungan lingkungan.
(4) Karakteristik pembuangan panas yang baik: bahan kaca memiliki rasio volume terhadap luas yang sangat rendah, pembuangan panas yang cepat, dan kehilangan panas yang rendah, sehingga efisiensi konversinya tinggi dan ambang batas lasernya rendah;
(5) Struktur kompak dan keandalan tinggi: Tidak ada lensa optik di rongga resonansi, yang memiliki keunggulan bebas penyesuaian, bebas perawatan, dan stabilitas tinggi, yang tidak tertandingi oleh laser tradisional;
(6) Biaya produksi rendah: Serat optik kaca memiliki biaya produksi yang rendah, teknologi yang matang, dan keunggulan miniaturisasi dan intensifikasi yang disebabkan oleh kemampuan angin dari serat optik.
Laser serat memiliki beragam aplikasi, termasuk komunikasi serat laser, komunikasi jarak jauh ruang laser, pembuatan kapal industri, manufaktur mobil, pengukiran laser, penandaan laser, pemotongan laser, rol pencetakan, pertahanan dan keamanan militer, peralatan dan peralatan medis, dan sebagai pompa untuk laser lainnya Pu Yuan dan sebagainya.
3.3 Media kerja laser solid-state adalah kristal isolasi, yang umumnya tereksitasi dengan pemompaan optik.
Laser YAG (kristal yttrium aluminium garnet yang didoping rubidium) biasanya menggunakan lampu kripton atau xenon sebagai lampu pompa, karena hanya beberapa panjang gelombang cahaya pompa tertentu yang akan diserap oleh ion Nd, dan sebagian besar energinya akan diubah menjadi energi panas. Biasanya efisiensi konversi energi Laser YAG rendah. Dan kecepatan pemrosesan yang lambat secara bertahap digantikan oleh laser serat.
Laser solid-state baru, laser solid-state berdaya tinggi yang dipompa oleh laser semikonduktor. Keuntungannya adalah efisiensi konversi energi yang tinggi, efisiensi konversi elektro-optik laser semikonduktor mencapai 50%, jauh lebih tinggi daripada lampu flash; panas reaktif yang dihasilkan selama operasi kecil, suhu sedang stabil, dan dapat dibuat menjadi perangkat yang disembuhkan sepenuhnya, menghilangkan pengaruh getaran, dan garis spektrum laser lebih sempit, stabilitas frekuensi lebih baik; umur panjang, struktur sederhana dan mudah digunakan.
Keuntungan utama laser solid-state dibandingkan laser serat adalah energi pulsa tunggalnya lebih tinggi. Dikombinasikan dengan modulasi pulsa ultra-pendek, daya kontinu umumnya di atas 100W, dan daya pulsa puncak bisa mencapai 109W. Namun karena penyiapan media kerjanya lebih rumit maka biayanya pun lebih mahal.
Panjang gelombang utama adalah inframerah dekat 1064nm, dan laser solid-state 532nm, laser solid-state 355nm, dan laser solid-state 266nm dapat diperoleh melalui penggandaan frekuensi.
3.4 Laser semikonduktor disebut juga laser dioda adalah laser yang menggunakan bahan semikonduktor sebagai bahan kerjanya.
Laser semikonduktor tidak memerlukan struktur rongga resonansi yang rumit, sehingga sangat cocok untuk kebutuhan miniaturisasi dan ringan. Tingkat konversi fotolistriknya tinggi, umurnya panjang, dan tidak memerlukan perawatan. Hal ini sering digunakan dalam menunjuk, menampilkan, komunikasi mulai dan kesempatan lainnya. Hal ini juga sering digunakan sebagai sumber pompa untuk laser lainnya. Dioda laser, penunjuk laser, dan produk familiar lainnya semuanya menggunakan laser semikonduktor.
Hak Cipta @ 2020 Shenzhen Box Optronics Technology Co., Ltd. - Modul Serat Optik Cina, Produsen Laser Gabungan Serat, Pemasok Komponen Laser Semua Hak Dilindungi Undang-Undang.
