ლაზერული ტექნოლოგიის საფუძვლები

✷ ლაზერი

მისი სრული სახელია სინათლის გაძლიერება გამოსხივების სტიმულირებული გამოსხივებით.ეს სიტყვასიტყვით ნიშნავს "სინათლით აღგზნებული გამოსხივების გაძლიერებას".ეს არის ბუნებრივი სინათლისგან განსხვავებული მახასიათებლების მქონე ხელოვნური სინათლის წყარო, რომელიც შეიძლება გავრცელდეს დიდ მანძილზე სწორი ხაზით და შეიძლება შეგროვდეს მცირე ფართობზე.

✷ განსხვავება ლაზერსა და ბუნებრივ შუქს შორის

1. მონოქრომატულობა

ბუნებრივი სინათლე მოიცავს ტალღების სიგრძის ფართო სპექტრს ულტრაიისფერიდან ინფრაწითელამდე.მისი ტალღის სიგრძე განსხვავდება.

图片 1

ბუნებრივი სინათლე

ლაზერული შუქი არის სინათლის ერთი ტალღის სიგრძე, თვისება, რომელსაც ეწოდება მონოქრომატულობა.მონოქრომატულობის უპირატესობა ის არის, რომ ის ზრდის ოპტიკური დიზაინის მოქნილობას.

图片 2

ლაზერი

სინათლის გარდატეხის ინდექსი განსხვავდება ტალღის სიგრძის მიხედვით.

როდესაც ბუნებრივი შუქი გადის ლინზაში, დიფუზია ხდება შიგნით არსებული ტალღების სიგრძის სხვადასხვა ტიპების გამო.ამ მოვლენას ქრომატულ აბერაციას უწოდებენ.

ლაზერული შუქი, თავის მხრივ, არის სინათლის ერთი ტალღის სიგრძე, რომელიც მხოლოდ იმავე მიმართულებით ირღვევა.

მაგალითად, მაშინ როცა კამერის ლინზას უნდა ჰქონდეს დიზაინი, რომელიც ასწორებს ფერის გამო დამახინჯებას, ლაზერებს მხოლოდ ეს ტალღის სიგრძის გათვალისწინება სჭირდებათ, ასე რომ სხივი შეიძლება გადაიცეს დიდ დისტანციებზე, რაც ზუსტი დიზაინის საშუალებას იძლევა, რომელიც კონცენტრირებს შუქს. პატარა ადგილას.

2. დირექტიულობა

მიმართულება არის ის ხარისხი, რომლითაც ხმა ან სინათლე ნაკლებად გავრცელდება სივრცეში მოგზაურობისას;უფრო მაღალი მიმართულება მიუთითებს ნაკლებ დიფუზიაზე.

ბუნებრივი განათება: იგი შედგება სხვადასხვა მიმართულებით დიფუზური სინათლისგან და მიმართულების გასაუმჯობესებლად, საჭიროა რთული ოპტიკური სისტემა, რათა ამოიღონ შუქი წინა მიმართულების გარეთ.

图片 3

ლაზერი:ეს არის უაღრესად მიმართული შუქი და უფრო ადვილია ოპტიკის დაპროექტება, რათა ლაზერმა შეძლოს სწორი ხაზით გადაადგილება გავრცელების გარეშე, რაც საშუალებას მისცემს შორ მანძილზე გადაცემას და ა.შ.

图片 4

3. თანმიმდევრულობა

თანმიმდევრულობა მიუთითებს იმაზე, თუ რამდენად ერევა სინათლე ერთმანეთთან.თუ სინათლე განიხილება, როგორც ტალღები, რაც უფრო ახლოს არის ზოლები, მით უფრო მაღალია თანმიმდევრულობა.მაგალითად, წყლის ზედაპირზე სხვადასხვა ტალღებმა შეიძლება გააძლიეროს ან გააუქმოს ერთმანეთი, როდესაც ისინი ერთმანეთს შეეჯახებიან და ისევე, როგორც ეს ფენომენი, რაც უფრო შემთხვევითია ტალღები, მით უფრო სუსტია ჩარევის ხარისხი.

图片 5

ბუნებრივი სინათლე

ლაზერის ფაზა, ტალღის სიგრძე და მიმართულება იგივეა და უფრო ძლიერი ტალღა შეიძლება შენარჩუნდეს, რაც საშუალებას იძლევა შორ მანძილზე გადაცემა.

图片 6

ლაზერული მწვერვალები და ხეობები თანმიმდევრულია

უაღრესად თანმიმდევრული სინათლე, რომელიც შეიძლება გადაიცეს დიდ დისტანციებზე გავრცელების გარეშე, აქვს უპირატესობა, რომ ის შეიძლება შეგროვდეს პატარა ლაქებად ლინზების მეშვეობით და შეიძლება გამოყენებულ იქნას როგორც მაღალი სიმკვრივის შუქი სხვაგან წარმოქმნილი სინათლის გადაცემით.

4. ენერგიის სიმკვრივე

ლაზერებს აქვთ შესანიშნავი მონოქრომატულობა, მიმართულება და თანმიმდევრულობა და შეიძლება დაგროვდეს ძალიან პატარა ლაქებად მაღალი ენერგიის სიმკვრივის სინათლის შესაქმნელად.ლაზერები შეიძლება შემცირდეს ბუნებრივ შუქზე იმ ზღვარამდე, რომელსაც ბუნებრივი შუქი ვერ მიაღწევს.(შემოვლითი ლიმიტი: ეს ეხება ფიზიკურ შეუძლებლობას სინათლის ფოკუსირება მოახდინოს სინათლის ტალღის სიგრძეზე მცირეზე.)

ლაზერის უფრო მცირე ზომით შემცირებით, სინათლის ინტენსივობა (ძაბვის სიმჭიდროვე) შეიძლება გაიზარდოს იმ დონემდე, რომლითაც ის შეიძლება გამოყენებულ იქნას ლითონის გასაჭრელად.

图片 7

ლაზერი

✷ ლაზერული რხევის პრინციპი

1. ლაზერული წარმოქმნის პრინციპი

ლაზერული სინათლის წარმოებისთვის საჭიროა ატომები ან მოლეკულები, რომლებსაც ლაზერული მედია ეწოდება.ლაზერული გარემო გარედან ენერგიულია (აღგზნებულია) ისე, რომ ატომი იცვლება დაბალი ენერგიის ძირითადი მდგომარეობიდან მაღალი ენერგიის აგზნებად მდგომარეობაში.

აღგზნებული მდგომარეობა არის მდგომარეობა, რომელშიც ელექტრონები ატომის შიგნით გადადიან შიდა გარსიდან გარეში.

მას შემდეგ, რაც ატომი აღგზნებულ მდგომარეობად გარდაიქმნება, ის უბრუნდება ძირითად მდგომარეობას გარკვეული პერიოდის შემდეგ (დროს, რომელიც სჭირდება აღგზნებული მდგომარეობიდან ძირითად მდგომარეობამდე დაბრუნებას, ეწოდება ფლუორესცენციის სიცოცხლე).ამ დროს მიღებული ენერგია გამოსხივდება სინათლის სახით, რათა დაუბრუნდეს ძირითად მდგომარეობას (სპონტანური გამოსხივება).

ამ გამოსხივებულ შუქს აქვს სპეციფიკური ტალღის სიგრძე.ლაზერები წარმოიქმნება ატომების აღგზნებულ მდგომარეობაში გარდაქმნით და შემდეგ მიღებული სინათლის მოპოვებით მის გამოსაყენებლად.

2. გაძლიერებული ლაზერის პრინციპი

ატომები, რომლებიც გარკვეული პერიოდის განმავლობაში გარდაიქმნენ აღგზნებულ მდგომარეობაში, ასხივებენ სინათლეს სპონტანური გამოსხივების გამო და დაუბრუნდებიან ძირითად მდგომარეობას.

თუმცა, რაც უფრო ძლიერია აგზნების სინათლე, მით უფრო გაიზრდება ატომების რაოდენობა აღგზნებულ მდგომარეობაში და ასევე გაიზრდება სინათლის სპონტანური გამოსხივება, რაც იწვევს აღგზნებული გამოსხივების ფენომენს.

სტიმულირებული გამოსხივება არის ფენომენი, რომლის დროსაც, სპონტანური ან სტიმულირებული გამოსხივების შუქის მოხვედრის შემდეგ აღგზნებულ ატომს, ეს სინათლე აღგზნებულ ატომს აძლევს ენერგიას, რათა სინათლის შესაბამისი ინტენსივობა გახდეს.აღგზნებული გამოსხივების შემდეგ, აღგზნებული ატომი უბრუნდება თავის ძირითად მდგომარეობას.ეს არის ეს სტიმულირებული გამოსხივება, რომელიც გამოიყენება ლაზერების გაძლიერებისთვის და რაც უფრო მეტია ატომების რაოდენობა აღგზნებულ მდგომარეობაში, მით უფრო სტიმულირებული გამოსხივება წარმოიქმნება მუდმივად, რაც საშუალებას აძლევს შუქს სწრაფად გაძლიერდეს და გამოიტანოს ლაზერული შუქის სახით.

图片 8
图片 9

✷ ლაზერის მშენებლობა

სამრეწველო ლაზერები ფართოდ იყოფა 4 ტიპად.

1. ნახევარგამტარული ლაზერი: ლაზერი, რომელიც იყენებს ნახევარგამტარს აქტიური შრის (სინათლის გამომცემი ფენის) სტრუქტურის გარემოდ.

2. გაზის ლაზერები: CO2 ლაზერები, რომლებიც იყენებენ CO2 გაზს, როგორც საშუალო, ფართოდ გამოიყენება.

3. მყარი მდგომარეობის ლაზერები: ზოგადად YAG ლაზერები და YVO4 ლაზერები, YAG და YVO4 კრისტალური ლაზერული მედიით.

4. ბოჭკოვანი ლაზერი: ოპტიკური ბოჭკოების გამოყენება, როგორც საშუალება.

✷ პულსის მახასიათებლებისა და სამუშაო ნაწილებზე ზემოქმედების შესახებ

1. განსხვავებები YVO4-სა და ბოჭკოვანი ლაზერს შორის

ძირითადი განსხვავებები YVO4 ლაზერებსა და ბოჭკოვანი ლაზერებს შორის არის პიკური სიმძლავრე და პულსის სიგანე.პიკური სიმძლავრე წარმოადგენს სინათლის ინტენსივობას, ხოლო პულსის სიგანე წარმოადგენს სინათლის ხანგრძლივობას.yVO4-ს აქვს მაღალი მწვერვალების და სინათლის მოკლე იმპულსების ადვილად წარმოქმნის მახასიათებელი, ხოლო ბოჭკოს აქვს დაბალი მწვერვალების და სინათლის გრძელი იმპულსების ადვილად წარმოქმნის მახასიათებელი.როდესაც ლაზერი ასხივებს მასალას, დამუშავების შედეგი შეიძლება მნიშვნელოვნად განსხვავდებოდეს იმპულსების სხვაობის მიხედვით.

ზე 10

2. ზემოქმედება მასალებზე

YVO4 ლაზერის პულსები ასხივებს მასალას მაღალი ინტენსივობის შუქით ხანმოკლე პერიოდის განმავლობაში, ისე რომ ზედაპირის ფენის მსუბუქი ადგილები სწრაფად თბება და შემდეგ დაუყოვნებლივ გაცივდება.დასხივებული ნაწილი გაცივდება მდუღარე მდგომარეობაში ქაფამდე და აორთქლდება უფრო ზედაპირული ანაბეჭდის შესაქმნელად.დასხივება მთავრდება სითბოს გადაცემამდე, ამიტომ მცირე თერმული ზემოქმედება ხდება მიმდებარე ტერიტორიაზე.

მეორეს მხრივ, ბოჭკოვანი ლაზერის პულსი ასხივებს დაბალი ინტენსივობის შუქს დიდი ხნის განმავლობაში.მასალის ტემპერატურა ნელა იმატებს და რჩება თხევადი ან აორთქლებული დიდი ხნის განმავლობაში.ამიტომ, ბოჭკოვანი ლაზერი შესაფერისია შავი გრავირებისთვის, სადაც გრავირების რაოდენობა დიდი ხდება, ან სადაც ლითონი ექვემდებარება დიდი რაოდენობით სითბოს და იჟანგება და საჭიროებს გაშავებას.


გამოქვეყნების დრო: ოქტ-26-2023