레이저 기술은 caGG # 39; 모든면에서 사람들의 삶을 살지만 파장과 특성이 다른 레이저 유형이 많으므로 적용 분야가 다릅니다. 대부분의 사람들은 복잡한 레이저 유형에 대해 약간의 두통이 있다고 생각합니다. 따라서이 기사에서는 다양한 유형의 레이저를 요약하고 각 유형의 레이저의 특성과 실제 적용을 하나씩 설명합니다.
다른 작동 매체에 따르면, 레이저는 고체 레이저, 가스 레이저, 염료 레이저, 반도체 레이저, 파이버 레이저 및 자유 전자 레이저로 나뉩니다. 그 중에서도 많은 종류의 고체 레이저와 가스 레이저가 있습니다. 자유 전자 레이저를 제외하고 모든 종류의 레이저의 기본 작동 원리는 펌프 소스, 광학 공진기 및 게인 매체를 포함하여 동일합니다.
고체 레이저에서, 광은 일반적으로 펌프 공급원으로서 사용되며, 레이저 광을 생성 할 수있는 결정 또는 유리는 레이저 작동 물질로 불린다. 레이저 가공 물질은 매트릭스와 활성화 이온으로 구성됩니다. 매트릭스 재료는 활성화 이온에 적합한 존재 및 작업 환경을 제공하고, 레이저 생성 프로세스는 활성화 이온에 의해 완료된다. 일반적으로 사용되는 활성화 이온은 주로 크롬, 다이아몬드, 니켈과 같은 전이 금속 이온과 네오디뮴 이온과 같은 희토류 금속 이온입니다. 표면에 유전체 막으로 코팅 된 반사기는 공명 공동 렌즈 (resonant cavity lens)로서 기능하며, 그 중 하나는 완전 거울이고 다른 하나는 반 거울이다. 상이한 활성화 이온, 상이한 매트릭스 재료 및 상이한 파장의 광이 여기를 위해 사용될 때, 다양한 상이한 파장의 레이저 광이 방출 될 것이다. 다양한 유형의 고체 레이저 및 그 응용.
루비 레이저
출력 레이저 파장은 694. {{1}} nm이며 광전 변환율은 0. 1 %에 불과합니다. 그러나, 긴 형광 수명은 에너지 저장에 도움이되고, 높은 피크 펄스 전력을 출력 할 수있다. 펜 코어의 두께와 긴 손가락으로 루비로드에 의해 생성 된 레이저는 쉽게 철판을 관통 할 수 있습니다. 보다 효율적인 YAG 레이저가 등장하기 전에 루비 레이저가 레이저 절단 및 드릴링에 널리 사용되었습니다. 또한, 694 nm 빛은 멜라닌에 쉽게 흡수되므로 루비 레이저는 색소 병변 (피부의 피부 반점) 치료에도 사용됩니다.
티타늄 사파이어 레이저
결정 특성으로 인해 조정 범위가 넓고 (파장 범위) 필요에 따라 파장이 660 nm-1200nm 인 광을 출력 할 수 있습니다. 주파수 배가 기술 (광도의 두 배, 즉 파장을 반으로 줄일 수 있음)의 성숙도와 결합하여 파장 범위를 330 nm-600nm로 확장 할 수 있습니다. 티타늄 사파이어 레이저는 펨토초 분광법, 비선형 광학 연구, 백색광 생성, 테라 헤르츠 파 생성 등에 사용되며 의료 미용 분야에 적용됩니다.
YAG
이트륨 알루미늄 가넷의 약자입니다. 이 물질은 현재 포괄적 인 특성을 가진 가장 우수한 레이저 크리스탈 매트릭스입니다. 네오디뮴 (Nd)으로 도핑 된 후 1064 nm 빛을 출력 할 수 있으며 최대 연속 출력 전력은 1000 w에 도달 할 수 있습니다. 초기에는 불활성 가스 플래시가 레이저의 펌프 소스로 사용되었습니다. 그러나, 플래시 펌프 방법은 넓은 스펙트럼 범위, 레이저 이득 매체의 흡수 스펙트럼과의 일치 성이 열악하고 열 부하가 커서 광전 변환율이 낮다. 따라서 LD (레이저 다이오드) 펌프를 사용하면 레이저의 고효율, 고출력 및 긴 수명을 달성 할 수 있습니다. Nd : YAG 레이저는 혈관종의 치료에 사용되어 종양 성장을 억제 할 수있다. 그러나, 조직에 대한이 레이저의 열적 손상은 비 선택적이다. 종양 혈관을 응고하는 동안 과도한 에너지는 주변 정상 조직을 손상시켜 수술 후 흉터를 남깁니다. 따라서 Nd : YAG 레이저는 주로 수술, 부인 과학, 얼굴 특징 등에 사용되며 피부과에서는 덜 사용됩니다.
Yb : YAG에서 Yb (Yb)로 도핑 된 YAG는 1030 nm 광을 출력 할 수 있습니다. Yb : YAG'의 펌프 파장은 941 nm이며, 이는 출력 파장에 매우 가깝기 때문에 91의 펌프 양자 효율을 달성 할 수 있습니다. 4 %, 펌프로 생성 된 열이 10 % 이내로 억제됨 (대부분의 입력 에너지가 출력으로 변환 됨 레이저 에너지의 작은 부분이 열이되어 변환 효율이 매우 높음), 이는 Nd : YAG의 25 % ~ 30 %입니다. Yb : YAG는 가장 눈에 띄는 고체 레이저 미디어 중 하나가되었습니다. LD 펌핑 된 고출력 Yb : YAG 고체 레이저는 새로운 연구 핫스팟이되었으며 고효율, 고전력 고체 레이저 개발의 주요 방향으로 간주됩니다.
상기 2 가지 유형에 더하여, YAG는 어븀 (Ho), 어븀 (Er) 등과 혼합 될 수있다. Ho : YAG는 사람의 눈에 안전한 2097 nm 및 2091 nm 레이저를 생성 할 수 있습니다. 주로 광통신, 레이더 및 의료 응용 분야에 적합합니다. Er : YAG 출력 2. 9 μm 조명. 인체는이 파장에서 높은 흡수 속도를 가지며 레이저 수술 및 혈관 수술에 큰 응용 가능성을 가지고 있습니다.
염료 레이저
레이저 염료로 유기 염료, 일반적으로 액체 용액을 사용하는 레이저. 기체 및 고체 레이저 매체와 비교하여 염료 레이저는 종종 더 넓은 파장 범위에서 사용될 수 있습니다. 넓은 대역폭으로 인해 조정 가능 및 펄스 레이저에 특히 적합합니다. 그러나 중간 수명이 짧고 출력 전력이 제한되어 있기 때문에 기본적으로 티타늄 사파이어와 같이 파장을 조정할 수있는 고체 레이저로 대체되었습니다.
S전자석 레이저
작업 물질로 반도체 재료를 사용하는 레이저입니다. 전기 주입, 전자 빔 여기 및 광학 펌핑의 세 가지 여기 방법이 있습니다. 소형, 저가, 고효율, 긴 수명, 저소비 전력, 전자 정보, 레이저 인쇄, 레이저 포인터, 광통신, 레이저 TV, 소형 레이저 프로젝터, 전자 정보, 통합 광학 분야에서 사용할 수 있습니다. 중요한 유형의 레이저.
광섬유 레이저
희토류 원소 도핑 된 유리 섬유를 이득 매체로 사용하는 레이저를 말하며, 레이저 섬유 통신, 레이저 우주 원격 통신, 산업 조선, 자동차 제조, 레이저 조각, 레이저 마킹, 레이저 절단을 포함한 광범위한 응용 분야를 가지고 있습니다. , 인쇄 롤, 금속 금속 드릴링 / 절단 / 용접 (브레이징, 담금질, 클래딩 및 딥 용접), 군사 방어 보안, 의료 장비 및 장비, 대규모 인프라, 기타 레이저의 펌프 소스 등
자유 전자 레이저
기존의 레이저와는 다른 새로운 유형의 고출력 간섭 방사원입니다. 작업 재료로 가스, 액체 또는 고체가 필요하지 않지만 고 에너지 전자 빔의 운동 에너지를 일관된 복사 에너지로 직접 변환합니다. 따라서, 자유 전자 레이저의 작동 물질은 자유 전자로 간주 될 수있다. 고전력, 고효율, 광범위한 파장 조정, 초단파의 시간 구조 등 일련의 우수한 특성을 가지고 있습니다. 그 외에도 레이저는 이러한 특성을 동시에 가질 수 없습니다. 물리 연구, 레이저 무기, 레이저 융합, 광화학 및 광통신 분야에서 매우 유망한 전망을 가지고 있습니다.