4 classificazioni del mezzo di lavoro laser (solido, gas, liquido, semiconduttore)

Dall'inizio del laser ad oggi, sono apparsi una varietà di laser diversi. Il laser può essere suddiviso in luce visibile, infrarossi, ultravioletti, raggi X e lunghezza d'onda multi-sintonizzabili in base alla banda di lunghezze d'onda. Allo stato attuale, i laser a infrarossi e ultravioletti sono i più utilizzati nell'industria. Ad esempio: laser a infrarossi 10.64um laser CO2 （Obiettivo F-Theta per 1064nm）, Lampada krypton pompata laser YAG a laser a infrarossi 1.064um, lampada allo xeno pompata laser YAG a laser a infrarossi 1.064um, laser YAG a laser a semiconduttore a pompaggio laterale 1.064um.

Tuttavia, nella vita quotidiana, di solito classifichiamo i laser in base al mezzo di lavoro che li genera, cioè dal mezzo eccitato del laser. Finora, abbiamo principalmente diviso i laser in 4 categorie:

1. Laser solido:

Il materiale di lavoro solido utilizzato in questo tipo di laser viene prodotto miscelando ioni metallici con emissione stimolata nel cristallo. Le caratteristiche principali di questi ioni metallici drogati nella matrice solida sono: una banda di spettro di assorbimento efficace relativamente ampia, un'efficienza di fluorescenza relativamente alta, una durata di fluorescenza relativamente lunga e uno spettro di fluorescenza relativamente stretto, quindi è facile produrre inversione di particelle e stimolata lanciare.

I laser a stato solido hanno una vasta gamma di usi in campi di ricerca militare, di elaborazione, medica e scientifica. È comunemente usato in range, tracking, orientamento, perforazione, taglio e saldatura, ricottura di materiale semiconduttore, micromachining di dispositivi elettronici, rilevazione atmosferica, ricerca spettroscopica, chirurgia e chirurgia oftalmica, diagnosi del plasma, olografia a impulsi e fusione nucleare laser.

2. Laser a gas:
I laser a gas utilizzano gas e vapore metallico come materiali di lavoro per generare dispositivi laser. I principali metodi di eccitazione sono l'eccitazione elettrica, l'eccitazione termica, l'eccitazione pneumatica, l'eccitazione ottica e l'eccitazione chimica. Tra questi, il metodo di eccitazione elettrica è il più comunemente usato. In condizioni di scarica adeguate, usando l'eccitazione di collisione elettronica e l'eccitazione del trasferimento di energia, le particelle di gas vengono eccitate selettivamente a un certo livello di energia elevato, formando così un'inversione del numero di particelle con un livello di energia basso, con conseguente stimolazione della transizione di emissione.

Il laser a gas ha struttura semplice, basso costo, funzionamento conveniente, mezzo di lavoro uniforme, buona qualità del fascio e può funzionare stabilmente in modo continuo per lungo tempo. È il laser più utilizzato e più utilizzato, con una quota di mercato del 60%. I laser He-Ne sono i più comuni tra loro.

3. Laser liquido:
I laser liquidi sono anche chiamati laser a colorante, poiché il principio attivo di questo tipo di laser è una soluzione formata dissolvendo alcuni coloranti organici in liquidi come etanolo, metanolo o acqua. Al fine di stimolarli ad emettere luce laser, una lampada flash ad alta velocità viene generalmente utilizzata come sorgente laser o altri laser emettono impulsi di luce molto brevi.

La lunghezza d'onda del laser a regolazione continua è la caratteristica di uscita più importante dei laser a colorante. Il dispositivo presenta una struttura semplice e un prezzo basso. La stabilità della soluzione colorante è relativamente scarsa, che è la carenza di tali dispositivi. I laser a coloranti sono utilizzati principalmente nella ricerca scientifica, in medicina e in altri campi, come la luce spettrale laser, la fotochimica, la separazione isotopica, la fotobiologia, ecc.

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4. Laser a semiconduttore:
I laser a semiconduttore, chiamati anche diodi laser, sono laser che utilizzano materiali semiconduttori come sostanze di lavoro. A causa delle differenze nella struttura del materiale, il processo specifico di generazione di laser di diversi tipi è relativamente speciale.

Esistono tre tipi di metodi di eccitazione laser: iniezione elettrica, eccitazione del fascio di elettroni e pompaggio ottico. I dispositivi laser a semiconduttore possono essere suddivisi in omo-giunzioni, singoli eterogiunzioni e doppi eterogiunzioni. I laser a omo-giunzione e i singoli laser a eterogiunzione sono per lo più dispositivi pulsati a temperatura ambiente, mentre i laser a doppio eterogiunzione possono ottenere un funzionamento continuo a temperatura ambiente.
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