Ультрафиолетовые лазеры высокой мощности Трейдер расскажет вам, что такое твердотельный лазер?

 

1. Твердотельный лазер

 

Твердотельный лазер (SSL) — это тип лазера, в котором активная среда лазера состоит из твердого материала. Он в основном состоит из усиливающей среды, системы охлаждения, оптического резонатора и источника накачки. Поскольку Майман и др. использовал кристалл рубина (Cr: Al2O, длина волны 694,3 нм) в качестве рабочего материала для лазера, чтобы сделать первый в мире твердотельный лазер в 1960 году, твердотельные лазеры были одним из наиболее изученных лазеров учеными. По сравнению с другими лазерами твердотельные лазеры обладают уникальными преимуществами, такими как высокая выходная мощность, широкий диапазон выходных длин волн (особенно в сочетании с технологией удвоения частоты), непрерывный или импульсный выходной сигнал и простота использования. Они широко используются в промышленности, армии, информации и сельском хозяйстве. , наука, медицина, бизнес и другие области.

 

твердотельный лазер

 

2. Принцип работы твердотельного лазера

ультрафиолетовый лазер  | зеленый лазер  | Ультрафиолетовые лазеры  | ультрафиолетовый лазер dpss  | наносекундный лазер  | УФ лазерный источник  | Твердотельные лазеры

Принцип работы твердотельных лазеров заключается в совместной работе четырех основных компонентов. Активная среда является ядром твердотельного лазера и состоит из матрицы и активированных частиц. Матрица определяет физические и химические свойства усиливающей среды, а структура энергетических уровней и переходные характеристики активированных частиц оказывает решающее влияние на характеристики лазера и время жизни флуоресценции; система охлаждения является ключом к твердотельному лазеру, через который отводится тепло внутри активной среды для снижения теплового эффекта активной среды; оптический резонатор состоит из зеркала полного отражения и полузеркала. Он состоит из непрерывных колебаний через положительную обратную связь фотонов для формирования вынужденного излучения, и в то же время контролирует направление и частоту луча для обеспечения высокой монохроматичности и высокой направленности выходного лазера; источник накачки обеспечивает свет определенной частоты для создания частиц внутри усиливающей среды. Инверсия частиц реализуется путем возбуждения из низкоэнергетического состояния в высокоэнергетическое состояние.

 

3. Разница между твердотельными лазерами и волоконными лазерами

 

Разница между ними в основном отражается в различиях в области применения лазерной обработки:

 

(1) Лазерная маркировка

 

Твердотельный лазер: маркировка металлических/неметаллических материалов, среди которых неметаллические материалы включают упаковку, стекло, керамику, пластик, полимеры и т. д., особенно для маркировки тонких материалов и материалов с высокой стоимостью за единицу.

 

Волоконный лазер: в основном для маркировки металлических материалов.

 

(2) Лазерная резка

 

Твердотельный лазер: резка металлических/неметаллических материалов, особенно высокоточная резка тонких материалов.

 

Волоконный лазер: в основном для резки металлических материалов, в основном для резки толстых материалов.

 

(3) Лазерное сверление

 

(4) Лазерная сварка

 

Твердотельный лазер: в основном для сварки неметаллических материалов, особенно для высокоточной сварки тонких материалов.

 

Волоконный лазер: в основном для сварки металлических материалов, в основном для сварки толстых материалов.

 

Основное отличие:

 

Твердотельный лазер имеет высокую пиковую мощность и высокую энергию импульса и может преобразовывать инфракрасный свет в зеленый свет, ультрафиолетовый свет, глубокий ультрафиолетовый свет и другие коротковолновые лазерные выходы через нелинейные кристаллы. Коротковолновые лазеры имеют небольшие тепловые эффекты и могут обеспечить более высокую точность обработки, тем самым реализуя сверхточную и ультрамикрообработку. Кроме того, эффективность поглощения и использования большинства материалов, особенно неметаллических материалов, для коротких длин волн значительно лучше, чем для инфракрасных длин волн. Следовательно, типы материалов, пригодных для твердотельных лазеров, могут преодолеть ограничения металлических материалов и распространиться на ряд неметаллических материалов. Тонкие и хрупкие материалы. Имеет преимущества при механической обработке и используется в области микрообработки.

 

Выходом волоконного лазера является инфракрасный свет, который в основном используется в области макрообработки металлических материалов определенной толщины.

 

(5) Аддитивное производство (3D-печать)

 

Твердотельные лазеры: фотоотверждение и 3D-печать тугоплавких материалов с высокой отражающей способностью.

 

Волоконные лазеры: спекание металлов

 

Основное отличие: светоотверждение воздействует на светочувствительную смолу, материал смолы не поглощает инфракрасный свет, а материал с высоким коэффициентом отражения отражает длинноволновый луч, такой как инфракрасный свет, поэтому в этом типе применения в основном используется твердотельный лазер; спекание металла в основном воздействует на металлический материал, мощные лазеры непрерывного действия имеют преимущества.

 

(6) Лазерная наплавка

 

Он в основном основан на волоконных лазерах. Лазерная наплавка аналогична спеканию металла, и в основном используются волоконные лазеры.

 

(7) Передовые научные исследования

 

В основном на основе твердотельных лазеров, включая анализ окружающей среды, генетический анализ, ядерный синтез и другие области.

 

Требования к точности таких сценариев применения достигли субмикронного или даже нанометрового уровня. Твердотельные УФ-лазеры стали предпочтительным источником света для оборудования для обработки сердцевины в таких сценариях применения из-за их преимуществ, заключающихся в короткой длине волны, высокой пиковой мощности и большой энергии импульса.