Лазеры и все о них
По желанию приятеля rw666 желаю поделиться своим незначительным опытом и познаниями сравнительно всяческих лазеров, которые можно использовать для разной обработки материалов.
В физику и нюансы вклиниваться не буду, к тому же не «копенгаген» на столько, просто продолжительное время копаюсь с лазерами в роли хобби. Не теоретик, а практик, в меру.
Если найдутся профессиональные эксперты к тому же просто люди с опытом — велкам. Прошу исправлять и улучшать.
Немного о безопасности. Распространение лазера может вызвать неконвертируемые поражения организма человека и гибель.
Неосмотрительное послание с лазерами поможет направиться в места не столь отдаленные.
Присутствую сопутствующие опасности. Поражение током, воздействие повышенной температуры, токсичные газы, дымки и взвеси.
1. Полупроводниковые л. Генерация излучения происходит в полупроводниковой конструкции сравнительно незначительного объема, 10-50-500мкм и не менее. Побуждение током, а это далеко не требование, могут быть и прочие типы.
Лазеры, а конкретнее лазерные диоды встречаются вокруг и везде, почти у любого в доме есть 1 или несколько в составе разной техники.
Для знакомства с отличительными чертами лазеров данного типа согласно к нашей теме хватит лазера, отхлестанного из бывшего DWD-RW привода от ПК. Приобретем выходную производительность порядка 10-х частей ватта, длина волны излучения 650hm.
Данного лазера хватит для гравировки по черному пластику, древесной породе, резки узких полимерных пленок. Моделей включения масса, в интернете можно найти детальную аннотацию по извлечению и включению лазерных диодов из двд. Для пробы хватит батарейки или слабого источника питания.
В данном классе есть и не менее приличные устройства с выходной производительностью единицы, сотни и тысячи ватт в нескончаемом режиме. Такие лазеры готовы разрезать узкий листовой сплав, плавить сплав и полимеры, доваривать, укреплять.
Полупроводниковые лазеры достаточно «жестоки» к своим пользователям, ошибок не прощают. Неверный порядок питания= гибель, перегрев= гибель, динамика=…
Обычно огромную производительность излучения на одном кристалле полупроводника получить нельзя, тогда их соединяют в серии, массивы, «Laser array» по буржуински.
Это дает прирост мощности, но и и выполняет проблемы с качеством излучения. Получить синхронный слаборасходящийся пучек излучения от подобных конструкцио дорого и трудно. Требуется особая оптика, простой лупой для чтения газет не обойтись. Несферические, трубчатые линзы, прочные к влиянию излучения материалы, просветляющие покрытия.
Еще факт — сосредоточить распространение в точку, имеющую размер меньше объема источающей площадки лазера сложно, почти невозможно. Если она имеет размер 20х100мкм, то и пятно на заготовке после фокусировки будет аналогичного объема. От объема данного пятна, как можно понять, зависит качество обработки и насыщенность мощности. Данный показатель и отвечает за «температуру» в области действия излучения.
В настоящее время производительные лазерные модули и диоды можно купить на аукционе ebay или на таких.Также как и источники питания для них, определенную оптику.
Это будут вероятнее всего лазеры с протяженностью волны излучения 808hm, почти не видным нашим глазом.
2. Твердотельные лазеры. Как понятно из наименования, распространение в этих лазерах появляется в твердых корпусах ( как в полупроводниковых. Рабочее тело такого лазера именуется активный элемент, АЭ.
В роли рабочих тел используются разные кристаллы с разным легированием, стекла и много что еще. К примеру, иттрий-алюминиевый гранат легированный неодимом (Nd:YAG), калий-гадолиниевый вольфрамат легированный неодимом (Nd:KGW), иттрий-алюминиевый гранат легированный эрбием (Er:YAG), синтетический камень, синтетический камень.
Для побуждения(накачки) лазерного излучения используются всевозможные методы, к примеру закачка излучением производительной лампы, закачка иным лазером. По типу работы разделяются на пульсирующие и постоянные.
Лазеры данного типа владею впечатляющими данными, даже при незначительных размерах излучателя. Энергии излучения определяются от нескольких миллиджоулей до десятком-сотен килоджоулей. Пульсирующие мощности могут быть 10-20-100 МЕГАватт (самый производительный был вроде как 80*10 в 12 стадии ватт ), средние мощности в краях нескольких кВ.
В связи с тем что лазеры данного типа имеют существенно огромные размеры, чем полупроводниковые, без проблем пересмотреть некоторые элементы и осознать их предназначение. ( Aftaev, здесь надо заботливее )
Разберем устройство традиционного твердотельного лазера с фонарной накачкой.
Лампа накачки в Москве дает производительную вспышку(поток) света в некоторой области диапазона.
Часть данного излучения проходит через АЭ, часть вбирается в нем и реорганизуется в лазерное распространение. Л. распространение увеличивается с помощью резонатора и вводится из него в качестве синхронного монохроматичного() и когерентного пучка зрительного излучения.
Это на картинке, такую систему лазеров никто и никогда в жизни не применяет для технических задач, разьве что для весьма особых задач.
Начнем с того, что в лампочку вдувается энергия от 5-10дж до десятков и сотен килоджоулей. В лазерное распространение реорганизуется только маленькая часть(0.5-7%), прочее проходит куда? В подогрев, правильно. Данную прорву тепла необходимо неизвестно куда деть, из-за этого используют особые технические козни.