Egenskaper og bruksområder for forskjellige lasere

Laserteknologi har kommet inn i folks liv fra alle aspekter, men det finnes mange typerLasere, hver med forskjellige bølgelengder og egenskaper, så bruksområdene er også forskjellige.

I henhold til arbeidsmediet er lasere delt inn i seks typer: solide lasere, gasslasere, fargelasere, halvlederlasere, fiberlasere og frielektronlasere. Blant dem har solide lasere og gasslasere mange underavdelinger. Bortsett fra frie elektronlasere, er de grunnleggende arbeidsprinsippene til forskjellige lasere de samme, inkludert tre deler: pumpekilde, optisk resonanshulrom og forsterkningsmedium.

Solide lasere, lys brukes vanligvis som pumpekilde, og krystallen eller glasset som kan generere laser kalles laserarbeidsmateriale. Laserarbeidsmaterialet består av to deler: matrise og aktiveringsioner. Matrisematerialet gir en passende eksistens og arbeidsmiljø for aktiveringsionene, og aktiveringsionene fullfører lasergenereringsprosessen. Vanlig brukte aktiveringsioner er hovedsakelig overgangsmetallioner, slik som krom, kobolt, nikkelioner og sjeldne jordmetallioner, for eksempel neodymioner. Reflektoren med en dielektrisk film på overflaten brukes som resonanshulromslinse, hvorav den ene er en helreflektor og den andre er en halvreflektor. Når forskjellige aktiveringsioner, forskjellige matrisematerialer og forskjellige bølgelengder av lys brukes til eksitasjon, vil lasere med forskjellige bølgelengder sendes ut.

1. Rubinlaser
Utgangslaserbølgelengden er 694,3 nm, og den fotoelektriske konverteringsraten er lav, bare 0.1 %. Imidlertid er fluorescenslevetiden lang, noe som bidrar til energilagring og kan gi høyere pulstoppeffekt. Laseren generert av en rubinstav så tynn som en pennkjerne og så lang som en finger kan lett trenge gjennom jernplate. Før fremveksten av mer effektive YAG-lasere, ble rubinlasere mye brukt i laserskjæring og -boring. I tillegg absorberes 694nm lys lett av melanin, så rubinlasere brukes også til å behandle pigmenterte lesjoner (hudflekker).
2. Titanium safir laser
På grunn av krystallegenskapene har den et bredt avstembart område (dvs. justerbart bølgelengdeområde), og kan sende ut lys med en bølgelengde på 660nm-1200nm etter behov. Med modenheten til frekvensdoblingsteknologi (som kan doble lysets frekvens, dvs. halvere bølgelengden), kan bølgelengdeområdet utvides til 330nm-600nm. Titanium safirlasere brukes til femtosekundspektroskopi, ikke-lineær optisk forskning, generering av hvitt lys, generering av terahertzbølger, etc., og brukes også i medisinsk skjønnhet.
3. Nd: YAG-laser
YAG er forkortelsen for yttrium aluminium granat. Dette materialet er laserkrystallmatrisen med de beste omfattende egenskapene for tiden. Etter å ha blitt dopet med neodym (Nd), kan den sende ut 1064nm lys, og den maksimale kontinuerlige utgangseffekten kan nå 1000w. I de tidlige dagene ble inertgasslamper brukt som pumpekilde for lasere, men blitslampepumpemetoden har et bredt spektralområde, dårlig overlapping med absorpsjonsspekteret til laserforsterkningsmediet og en stor varmebelastning, noe som resulterer i lav fotoelektrisk konverteringseffektivitet. Derfor brukes nå LD (laser diode) pumping for å oppnå høy effektivitet, høy effekt og lang levetid på laseren. Nd: YAG-lasere kan brukes til å behandle hemangiom og hemme tumorvekst. Imidlertid har denne laseren ikke-selektiv termisk skade på vev. Mens blodårene til svulsten koagulerer, vil overskuddsenergien også skade det omkringliggende normale vevet, og arr vil sannsynligvis bli igjen etter operasjonen. Derfor brukes Nd: YAG-lasere mest i kirurgi, gynekologi og ØNH, men sjelden i dermatologi.
4.Yb:YAG laser
Yb:YAG, YAG er dopet med ytterbium (Yb), som kan sende ut 1030nm lys. Pumpebølgelengden til Yb:YAG er 941nm, som er veldig nær utgangsbølgelengden, og kan oppnå en pumpekvanteeffektivitet på 91,4%. Varmen som genereres av pumpen undertrykkes til mindre enn 10 % (mesteparten av inngående energi omdannes til energien til utgangslaseren, og en liten del blir varme, noe som betyr at konverteringseffektiviteten er veldig høy), som er 25 % til 30 % av Nd:YAG. Yb:YAG har blitt et av de mest iøynefallende solide lasermediene. LD-pumpede høyeffekt Yb:YAG solide lasere har blitt et nytt forskningshotspot og blir sett på som en viktig retning for utviklingen av høyeffektive og høyeffekts solide lasere.

I tillegg til de to ovennevnte typene kan YAG også dopes med holmium (Ho), erbium (Er), etc. Ho:YAG kan produsere 2097nm og 2091nm lasere som er trygge for menneskelige øyne, hovedsakelig egnet for optisk kommunikasjon, radar og medisinske applikasjoner. Er:YAG sender ut 2,9 μm lys, og menneskekroppen har en høy absorpsjonshastighet for denne bølgelengden, så den har stort brukspotensial i laserkirurgi og karkirurgi.

Gasslasereer lasere som bruker gass som forsterkningsmedium, som vanligvis pumper gassutladning (ligner på solid-state lasere, så jeg vil ikke gå i detalj). Gasstyper inkluderer atomgasser (helium-neonlasere, edelgassionlasere, metalldamplasere), molekylære gasser (nitrogenlasere, karbondioksidlasere), eksimergasser og spesielle gasslasere som gir pumpeenergi gjennom kjemiske reaksjoner.

1. He-Ne lasere
HeNe-laser (HeNe) bruker en blandet gass på mer enn 75 % He og mindre enn 15 % Ne som forsterkningsmedium. Avhengig av arbeidsmiljøet kan den avgi grønt (543.5nm), gult (594.1nm), oransje (612.0nm), rødt (632.8nm) og tre nær-infrarøde lys (1152nm, 1523nm og 3391nm) ), hvorav rødt lys (632,8nm) er det mest brukte. Stråleutgangen fra HeNe-laseren er Gaussisk distribuert, og strålekvaliteten er meget stabil. Selv om kraften ikke er høy, har den en god ytelse innen presisjonsmåling.

2. Inertgasslaser
Vanlige inertgasslasere er argonioner (Ar+) og kryptonioner (Kr+). Energikonverteringsfrekvensen kan nå opptil 0.6 %, og den kan levere 30-50w strøm kontinuerlig og stabilt i lang tid, med en levetid på mer enn 1000 timer. Den brukes hovedsakelig innen forskningsfelt som laserskjerm, Raman-spektroskopi, holografi, ikke-lineær optikk, samt medisinsk diagnose, utskriftsfargeseparasjon, metrologi, materialbehandling og informasjonsbehandling.

3. Metalldamplaser
Metalldamplasere tar kobberdamp som eksempel. Kobberdamplasere sender hovedsakelig ut grønt lys (510.5nm) og gult lys (578.2nm), som kan nå en gjennomsnittlig effekt på 100w og en toppeffekt på 100kw. Dens viktigste bruksområde er pumpekilden til fargelasere. I tillegg kan den også brukes til høyhastighets blitsfotografering, projeksjons-TV med stor skjerm og materialbehandling.

4. Nitrogen molekylær laser
Nitrogenmolekylær laser bruker nitrogen som forsterkningsmedium og kan sende ut ultrafiolett lys på 337.1nm, 357.7nm og 315.9nm, med en toppeffekt på opptil 45kw. Den kan brukes som en pumpelyskilde for organiske fargelasere, og er også mye brukt i laserseparasjon av isotoper, fluorescensdiagnose, ultrahøyhastighetsfotografering, forurensningsdeteksjon, medisinsk behandling, landbruksoppdrett og andre aspekter. Fordi dens korte bølgelengde gjør det lettere å fokusere for å oppnå en liten flekk, kan den også brukes til å behandle submikronkomponenter.

5. Karbondioksidlaser
Forsterkningsmediet som brukes i karbondioksidlasere er karbondioksid blandet med helium og nitrogen, som kan sende ut langt infrarødt lys sentrert ved 9,6 μm og 10,6 μm bølgelengder. Energikonverteringshastigheten til karbondioksidlasere er høy, og utgangseffekten kan variere fra noen få watt til titusenvis av watt. Sammen med den ekstremt høye strålekvaliteten er karbondioksidlasere mye brukt i materialbehandling, vitenskapelig forskning, nasjonalt forsvar og medisin.

6. Excimerser ustabile molekyler. Når en blanding av forskjellige sjeldne gasser og halogengasser fylles i resonanshulen, genereres lasere med forskjellige bølgelengder. Relativistiske elektronstråler (energi større enn 200 kiloelektronvolt) eller tverrgående raske pulsutladninger brukes ofte for å oppnå eksitasjon. Når de ustabile molekylære bindingene til de eksiterte eksimerene brytes og dissosieres til grunntilstandsatomer, frigjøres energien til den eksiterte tilstanden i form av laserstråling. Det er mye brukt i medisinsk, optisk kommunikasjon, halvlederskjermer, fjernmåling, laservåpen og andre felt.

Kjemiske lasereer en spesiell type gasslasere, det vil si lasere som bruker energien som frigjøres ved kjemiske reaksjoner for å oppnå populasjonsinversjon. De fleste av disse laserne fungerer i molekylær overgangsmodus, med et typisk bølgelengdeområde fra nær-infrarødt til midt-infrarødt. De viktigste enhetene er hydrogenfluorid (HF) og deuteriumfluorid (DF). Førstnevnte kan sende ut mer enn 15 spektrallinjer mellom 2,6 og 3,3 mikron; sistnevnte har omtrent 25 spektrallinjer mellom 3,5 og 4,2 mikron. Begge enhetene kan for øyeblikket oppnå en effekt på flere megawatt. På grunn av deres enorme energi, brukes de vanligvis innen atomteknologi og militære felt.

Fargelasereer lasere som bruker organiske fargestoffer som lasermedier, vanligvis en flytende løsning. Sammenlignet med gassformige og faste lasermedier kan fargelasere generelt brukes i et bredere bølgelengdeområde. På grunn av sin brede båndbredde er de spesielt egnet for avstembare lasere og pulslasere. Men på grunn av deres korte middels levetid og begrensede utgangseffekt, har de i utgangspunktet blitt erstattet av bølgelengdejusterbare solide lasere som titan safir.

Halvlederlasereer lasere som bruker halvledermaterialer som arbeidsmateriale. Eksitasjonsmetodene inkluderer elektrisk injeksjon, elektronstråleeksitasjon og optisk pumping. De er små i størrelse, lav pris, høy effektivitet, lang levetid og lavt strømforbruk. De kan brukes i elektronisk informasjon, laserutskrift, laserpenner, optisk kommunikasjon, laser-TV, små laserprojektorer, elektronisk informasjon, integrert optikk og andre felt. De er den mest praktiske og viktigste typen lasere.

Fiberlasererefererer til en laser som bruker sjeldne jord-dopet glassfiber som forsterkningsmedium. Den har et bredt spekter av bruksområder, inkludert laserfiberkommunikasjon, langdistansekommunikasjon med laserrom, industriell skipsbygging, bilproduksjon, lasergravering, lasermerking, laserskjæring, produksjon av utskriftsvalser, boring/skjæring/sveising av metall og ikke-metall ( messingsveising, bråkjøling, kledning og dypsveising), militær forsvarssikkerhet, medisinsk utstyr og instrumenter, storskala infrastruktur, som pumpekilde for andre lasere osv.

Gratis elektronlasereer en ny type koherent strålingskilde med høy effekt som er forskjellig fra tradisjonelle lasere. Den trenger ikke gass, væske eller fast stoff som arbeidsmateriale, men konverterer direkte den kinetiske energien til høyenergielektronstråler til koherent strålingsenergi. Derfor kan det også betraktes at arbeidsmaterialet til fri elektronlaser er frie elektroner. Den har en rekke utmerkede egenskaper som høy effekt, høy effektivitet, bred tuning av bølgelengde og tidsstruktur for ultrakort puls. Bortsett fra det, kan ingen annen laser ha disse egenskapene samtidig. Den har svært lovende utsikter innen fysikkforskning, laservåpen, laserfusjon, fotokjemi, optisk kommunikasjon, etc.

JTBYShielder en bedrift som fokuserer på FoU og produksjon av høykvalitetslasere, og er forpliktet til å gi kundene profesjonelle laserløsninger for å møte behovene til ulike bransjer for presisjon og effektivitet. Hvis du trenger laserprodukter, kan du gjerne kontakte oss!

1. Diversifiserte produktlinjer
JTBYShield tilbyr en rekke lasere, inkludert, men ikke begrenset til, solide lasere, fiberlasere, CO2-lasere og halvlederlasere, etc., for å møte behovene til forskjellige kunder.
Hver laser gjennomgår streng kvalitetskontroll og ytelsestesting for å sikre stabilitet og pålitelighet i ulike applikasjonsmiljøer.
2. Høykvalitetsprodukter
Avansert produksjonsteknologi og materialer av høy kvalitet brukes for å sikre at laseren har utmerket strålekvalitet og lang levetid.
Alle produktene oppfyller internasjonale standarder og har bestått ISO9001 kvalitetsstyringssystemsertifisering.
3. Tjeneste av høy kvalitet
Gi omfattende konsultasjon før salg og teknisk støtte for å hjelpe kundene med å velge laseren som passer best for deres applikasjonsbehov.
Med et profesjonelt ettersalgsserviceteam kan det raskt svare på kundenes vedlikeholds- og reparasjonsbehov for å sikre normal drift av utstyret.
4. Profesjonelle laserløsninger
Tilby skreddersydde laserløsninger i henhold til kundenes spesifikke behov, inkludert systemintegrasjon, programvareutvikling og opplæringstjenester.
Samarbeide med mange vitenskapelige forskningsinstitusjoner og bedrifter for å kontinuerlig utvikle nye teknologier og forbedre produktytelse og servicenivåer.
5. Bredt spekter av bruksområder
Produktene er mye brukt i industriell prosessering, medisinsk skjønnhet, vitenskapelig forskning og utdanning, militært forsvar og andre felt.
Spesielt innen presisjonsproduksjon og høyteknologisk forskning har JTBYShields lasere vunnet bred anerkjennelse for sin utmerkede ytelse og stabilitet.

Kontaktinformasjon:

Hvis du har noen ideer, snakk gjerne med oss. Uansett hvor kundene våre er og hvilke krav vi har, vil vi følge vårt mål om å gi våre kunder høy kvalitet, lave priser og den beste servicen.