Промышленные лазеры в целом подразделяются на четыре типа. Они различаются по используемой лазерной среде или структуре, длине волны колебаний и источнику возбуждения. Лазерная среда — это вещество, содержащее атомы, которые преобразуют энергию возбуждающего света в лазерный свет, а типы лазеров классифицируются в соответствии со средой.
1: Твердотельный лазер: обычно лазер YAG и лазер YVO4, лазерная среда с использованием кристаллизации YAG, YVO4.
2: Газовый лазер: широко используется CO2-лазер, в котором в качестве среды используется газ CO2.
3: Полупроводниковый лазер: лазер, в котором в качестве среды используется полупроводник со структурой активного слоя (светоизлучающего слоя).
4: Волоконный лазер: тип лазера, получивший широкое распространение в 21 веке, в котором в качестве среды передачи используется оптическое волокно.
Полупроводниковый лазер
Наложение полупроводниковых кристаллов из разных материалов для формирования активного слоя (люминесцентного слоя) для генерации света. Свет усиливается, проходя вперед и назад между парой зеркал, которые образуют два конца, в конечном итоге создавая лазер.
Газовый лазер (CO2-лазер)
CO2-лазер — это лазер, использующий в качестве среды газ CO2. Внутри трубки, заполненной газом CO2, электродная пластина настроена на генерацию разряда. Электродная пластина подключена к внешнему источнику питания, так что она может питаться высокочастотным электричеством в качестве источника возбуждения. В результате разряда между электродами в газе образуется плазма, а молекулы CO2 переходят в возбужденное состояние, и когда это число увеличивается, они начинают излучать возбуждение.
Твердотельный лазер (YAG-лазер, метод боковой накачки)
Лазер YAG (метод боковой накачки) — это твердотельный лазер, который использует кристаллы YAG, которые являются кристаллами иттрий-алюминиевого граната с добавлением неодима, в качестве лазерной среды. Лазер состоит из возбуждающего LD с обеих сторон, параллельно оси кристалла YAG, пары зеркал для формирования резонатора и модулятора добротности между ними. Он используется для маркировки, резки, гравировки и сварки металлов.
Твердотельный лазер (лазер YVO4, метод боковой накачки)
Лазер YVO4 — это твердотельный лазер, который использует кристаллы YVO4, которые являются кристаллами ванадата иттрия с добавлением неодима, как в YAG, в качестве лазерной среды. Пара зеркал используется для формирования стеклоочистителя путем одностороннего облучения возбуждающим светом с торца кристалла YVO4, а зеркала сконфигурированы с кристаллом и Q-переключателем между ними. Может быть выведен высококачественный лазерный свет.
Волоконный лазер
Волоконные лазеры используют оптические волокна в качестве среды и являются продуктом развития технологии прерываемого усиления для дальней связи в лазеры с высокой выходной мощностью. Волокно состоит из сердечника, который передает свет в центре, и металлической оболочки, которая покрывает сердечник концентрическими кругами. Волоконный лазер усиливает свет с помощью этого сердечника в качестве лазерной среды.
Волоконный лазер обычно состоит из импульсного света, называемого посевным светом, который генерируется лазерным диодом (Seed LD), который затем усиливается более чем двумя волоконными усилителями. LD для возбуждения оснащен несколькими однотрубчатыми излучателями (один для светоизлучающего слоя) LD, и каждый LD имеет низкую выходную мощность, поэтому он имеет преимущество низкой тепловой нагрузки и реализует длительный срок службы. Кроме того, чем больше количество LD, тем выше может быть реализована выходная мощность лазера. Волоконный лазер генерирует с высокой эффективностью и имеет более низкое энергопотребление по сравнению с твердотельным лазером и газовым лазером.
Оптическое волокно для усиления (предусилитель, основной усилитель) представляет собой 3-слойную структуру, включающую сердечник и 2 слоя металлической оболочки. Возбуждающий свет проникает во внутреннюю металлическую оболочку (внутреннюю оболочку) и сердечник с добавлением Yb, заставляя атомы внутри сердечника переходить в возбужденное состояние. Лазерный свет заключен в сердечнике, продвигаясь вперед, а затем усиливается возбужденными атомами, становясь тем интенсивнее, чем дальше он продвигается в среде. В отличие от твердотельных или газовых лазеров, свет распространяется в одном направлении и не распространяется вперед и назад.
