Laserren printzipioak eta motak

Printzipioak eta motaklaserra
Zer da laserra?
LASERra (Erradiazio Emisio Estimulatuaren bidezko Argi Anplifikazioa); Hobeto ulertzeko, begiratu beheko irudiari:

Energia-maila altuago batean dagoen atomo batek energia-maila baxuago batera igarotzen da modu espontaneoan eta fotoi bat igortzen du, erradiazio espontaneoa deritzon prozesuari.
Popularra honela uler daiteke: lurrean dagoen pilota bat bere posiziorik egokiena da, pilota kanpoko indarrak airera bultzatzen duenean (ponpaketa deritzona), kanpoko indarra desagertzen den unean, pilota altuera handi batetik erortzen da eta energia kopuru jakin bat askatzen du. Pilota atomo espezifiko bat bada, orduan atomo horrek uhin-luzera espezifiko bateko fotoi bat igortzen du trantsizioan zehar.

Laserren sailkapena
Jendeak laser sorreraren printzipioa menperatu du, laser mota desberdinak garatzen hasi da, eta laser lan-materialaren arabera sailkatu daitezke gas laser, laser solido, erdieroale laser, etab.
1, gas laserren sailkapena: atomoa, molekula, ioia;
Gas laserraren lan-substantzia gasa edo metal-lurruna da, eta laser irteerako uhin-luzera tarte zabala du ezaugarri. Ohikoena CO2 laserra da, non CO2 lan-substantzia gisa erabiltzen den 10,6 µ-ko laser infragorri bat sortzeko deskarga elektrikoaren kitzikapenaren bidez.
Gas laserraren lan-substantzia gasa denez, laserraren egitura orokorra handiegia da, eta gas laserraren irteerako uhin-luzera luzeegia denez, materiala prozesatzeko errendimendua ez da ona. Hori dela eta, gas laserrak laster kendu ziren merkatutik, eta arlo espezifiko batzuetan bakarrik erabili ziren, hala nola plastikozko pieza jakin batzuen laser markaketan.
2, laser solidoasailkapena: errubia, Nd:YAG, etab.;
Egoera solidoko laserraren lan-materiala errubia, neodimio beira, itrio aluminio granatea (YAG) eta abar da, eta matrize gisa materialaren kristalean edo beiran uniformeki sartutako ioi kopuru txiki bat da, ioi aktibo deiturikoak.
Egoera solidoko laserra substantzia funtzional batez, ponpaketa sistema batez, erresonadore batez eta hozte eta iragazketa sistema batez osatuta dago. Beheko irudiaren erdian dagoen karratu beltza laser kristal bat da, kolore argiko beira garden baten itxura duena eta lur arraroetako metalekin dopatutako kristal garden batez osatua. Lur arraroetako metalen atomoaren egitura berezia da partikula populazio inbertsioa sortzen duena argi-iturri batek argiztatzean (ulertu besterik ez dago lurrean dauden bola asko airera bultzatzen direla), eta gero fotoiak igortzen ditu partikulen trantsizioan, eta fotoi kopurua nahikoa denean, laserra sortzen da. Igorritako laserra norabide bakarrean irteten dela ziurtatzeko, ispilu osoak (ezkerreko lentea) eta irteerako ispilu erdi-islatzaileak (eskuineko lentea) daude. Laserrak irteera ematen duenean eta gero diseinu optiko jakin baten bidez, laser energia sortzen da.

3, erdieroale laserra
Laser erdieroaleei dagokienez, fotodiodo gisa uler daiteke, diodoan PN juntura bat dago, eta korronte jakin bat gehitzen denean, erdieroalean trantsizio elektronikoa sortzen da fotoiak askatzeko, laserra sortuz. Erdieroaleak askatzen duen laser energia txikia denean, potentzia baxuko erdieroale gailua ponpaketa iturri (kitzikapen iturri) gisa erabil daiteke.zuntz laserra, horrela sortzen da zuntz laserra. Erdieroale laserraren potentzia materialak prozesatzeko zuzenean igor daitekeen punturaino handitzen bada, zuzeneko erdieroale laser bihurtzen da. Gaur egun, merkatuan dauden zuzeneko erdieroale laserrek 10.000 watt-eko mailara iritsi dira.

Goian aipatutako hainbat laserrez gain, jendeak laser likidoak ere asmatu ditu, erregai laserrak bezala ere ezagunak. Laser likidoak bolumen eta substantzia funtzionalei dagokienez solidoak baino konplexuagoak dira eta gutxitan erabiltzen dira.


Argitaratze data: 2024ko apirilaren 15a