✷ Laser
Ang buong pangalan nito ay Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation.Ito ay literal na nangangahulugang "amplification ng light-excited radiation".Ito ay isang artipisyal na pinagmumulan ng liwanag na may iba't ibang katangian mula sa natural na liwanag, na maaaring kumalat sa isang mahabang distansya sa isang tuwid na linya at maaaring tipunin sa isang maliit na lugar.
✷ Pagkakaiba sa pagitan ng Laser at Natural na Liwanag
1. Monochromaticity
Ang natural na liwanag ay sumasaklaw sa isang malawak na hanay ng mga wavelength mula sa ultraviolet hanggang infrared.Iba-iba ang wavelength nito.
Natural na ilaw
Ang ilaw ng laser ay isang solong wavelength ng liwanag, isang katangian na tinatawag na monochromaticity.Ang bentahe ng monochromaticity ay pinatataas nito ang flexibility ng optical na disenyo.
Laser
Ang refractive index ng liwanag ay nag-iiba depende sa wavelength.
Kapag dumaan ang natural na liwanag sa isang lens, nangyayari ang diffusion dahil sa iba't ibang uri ng wavelength na nasa loob.Ang kababalaghang ito ay tinatawag na chromatic aberration.
Ang laser light, sa kabilang banda, ay isang solong wavelength ng liwanag na nagre-refract lamang sa parehong direksyon.
Halimbawa, habang ang lens ng isang camera ay kailangang magkaroon ng isang disenyo na nagwawasto para sa pagbaluktot dahil sa kulay, ang mga laser ay kailangan lamang na isaalang-alang ang haba ng daluyong iyon, upang ang sinag ay maaaring mailipat sa malalayong distansya, na nagbibigay-daan para sa isang tumpak na disenyo na nakatuon sa liwanag. sa isang maliit na lugar.
2. Direktibidad
Ang direksyon ay ang antas kung saan ang tunog o liwanag ay mas malamang na kumalat habang ito ay naglalakbay sa kalawakan;ang mas mataas na direksyon ay nagpapahiwatig ng mas kaunting pagsasabog.
Natural na ilaw: Binubuo ito ng liwanag na nakakalat sa iba't ibang direksyon, at upang mapabuti ang direksyon, kinakailangan ang isang kumplikadong optical system upang alisin ang liwanag sa labas ng direksyon ng pasulong.
Laser:Ito ay isang mataas na direksyon na ilaw, at mas madaling magdisenyo ng mga optika upang payagan ang laser na maglakbay sa isang tuwid na linya nang hindi kumakalat, na nagbibigay-daan para sa malayuang paghahatid at iba pa.
3. Pagkakaugnay-ugnay
Ang pagkakaugnay ay nagpapahiwatig ng antas kung saan ang liwanag ay may posibilidad na makagambala sa bawat isa.Kung ang liwanag ay itinuturing na mga alon, mas malapit ang mga banda ay mas mataas ang pagkakaugnay-ugnay.Halimbawa, ang iba't ibang mga alon sa ibabaw ng tubig ay maaaring mapahusay o kanselahin ang isa't isa kapag nagbanggaan ang mga ito, at sa parehong paraan tulad ng hindi pangkaraniwang bagay na ito, mas random ang mga alon, mas mahina ang antas ng interference.
Natural na ilaw
Ang phase, wavelength, at direksyon ng laser ay pareho, at ang isang mas malakas na alon ay maaaring mapanatili, kaya pinapagana ang long-distance transmission.
Ang mga laser peak at lambak ay pare-pareho
Ang mataas na magkakaugnay na liwanag, na maaaring maipadala sa malalayong distansya nang hindi kumakalat, ay may kalamangan na maaari itong tipunin sa maliliit na lugar sa pamamagitan ng isang lens, at maaaring magamit bilang mataas na densidad na ilaw sa pamamagitan ng pagpapadala ng liwanag na nabuo sa ibang lugar.
4. Densidad ng enerhiya
Ang mga laser ay may mahusay na monochromaticity, directivity, at coherence, at maaaring pagsama-samahin sa napakaliit na mga spot upang bumuo ng mataas na enerhiya density na ilaw.Maaaring bawasan ang mga laser sa malapit sa limitasyon ng natural na liwanag na hindi maabot ng natural na liwanag.(Bypass limit: Ito ay tumutukoy sa pisikal na kawalan ng kakayahan na ituon ang liwanag sa isang bagay na mas maliit kaysa sa wavelength ng liwanag.)
Sa pamamagitan ng pag-urong ng laser sa isang mas maliit na sukat, ang intensity ng liwanag (power density) ay maaaring tumaas hanggang sa punto kung saan maaari itong magamit sa pagputol ng metal.
Laser
✷ Prinsipyo ng Laser Oscillation
1. Prinsipyo ng henerasyon ng laser
Upang makagawa ng laser light, kailangan ang mga atomo o molekula na tinatawag na laser media.Ang laser medium ay externally energized (excited) kaya ang atom ay nagbabago mula sa mababang-enerhiya na ground state tungo sa high-energy excited state.
Ang nasasabik na estado ay ang estado kung saan ang mga electron sa loob ng isang atom ay lumipat mula sa panloob hanggang sa panlabas na shell.
Pagkatapos mag-transform ang isang atom sa isang excited na estado, ito ay babalik sa ground state pagkatapos ng isang yugto ng panahon (ang oras na kinakailangan upang bumalik mula sa excited na estado sa ground state ay tinatawag na fluorescence lifetime).Sa oras na ito ang natanggap na enerhiya ay radiated sa anyo ng liwanag upang bumalik sa ground state (spontaneous radiation).
Ang radiated light na ito ay may partikular na wavelength.Ang mga laser ay nabuo sa pamamagitan ng pagbabago ng mga atomo sa isang nasasabik na estado at pagkatapos ay kinukuha ang nagresultang liwanag upang magamit ito.
2. Prinsipyo ng Amplified Laser
Ang mga atom na na-transform sa isang excited na estado para sa isang tiyak na tagal ng panahon ay magpapalabas ng liwanag dahil sa kusang radiation at babalik sa ground state.
Gayunpaman, kung mas malakas ang liwanag ng paggulo, mas tataas ang bilang ng mga atomo sa estadong nasasabik, at tataas din ang kusang radiation ng liwanag, na nagreresulta sa hindi pangkaraniwang bagay ng nasasabik na radiation.
Ang stimulated radiation ay ang phenomenon kung saan, pagkatapos ng insidente na liwanag ng spontaneous o stimulated radiation sa isang excited na atom, ang liwanag na iyon ay nagbibigay ng enerhiya sa excited na atom upang gawin ang liwanag ng katumbas na intensity.Pagkatapos ng nasasabik na radiation, ang nasasabik na atom ay bumalik sa kanyang ground state.Ito ang stimulated radiation na ginagamit para sa amplification ng mga laser, at kung mas malaki ang bilang ng mga atom sa excited state, mas maraming stimulated radiation ang patuloy na nabubuo, na nagpapahintulot sa liwanag na mabilis na mapalakas at ma-extract bilang laser light.
✷ Konstruksyon ng Laser
Ang mga pang-industriya na laser ay malawak na ikinategorya sa 4 na uri.
1. Semiconductor laser: Isang laser na gumagamit ng semiconductor na may aktibong layer (light-emitting layer) na istraktura bilang medium nito.
2. Gas lasers: CO2 lasers gamit ang CO2 gas bilang medium ay malawakang ginagamit.
3. Solid-state lasers: Karaniwang YAG lasers at YVO4 lasers, na may YAG at YVO4 crystalline laser media.
4. Fiber laser: gamit ang optical fiber bilang medium.
✷ Tungkol sa Mga Katangian at Epekto ng Pulse sa mga Workpiece
1. Mga pagkakaiba sa pagitan ng YVO4 at fiber laser
Ang mga pangunahing pagkakaiba sa pagitan ng YVO4 laser at fiber laser ay ang peak power at pulse width.Kinakatawan ng peak power ang intensity ng liwanag, at ang lapad ng pulso ay kumakatawan sa tagal ng liwanag.Ang yVO4 ay may katangiang madaling makabuo ng matataas na taluktok at maiikling pulso ng liwanag, at ang hibla ay may katangiang madaling makabuo ng mababang peak at mahabang pulso ng liwanag.Kapag ang laser ay nag-iilaw sa materyal, ang resulta ng pagproseso ay maaaring mag-iba nang malaki depende sa pagkakaiba sa mga pulso.
2. Epekto sa mga materyales
Ang mga pulso ng YVO4 laser ay nag-iilaw sa materyal na may mataas na intensity ng ilaw sa loob ng maikling panahon, upang ang mas magaan na bahagi ng layer sa ibabaw ay mabilis na uminit at pagkatapos ay lumamig kaagad.Ang irradiated na bahagi ay pinalamig hanggang sa bumubula na estado sa kumukulong estado at sumingaw upang bumuo ng mas mababaw na imprint.Ang pag-iilaw ay nagtatapos bago mailipat ang init, kaya may kaunting epekto sa init sa nakapaligid na lugar.
Ang mga pulso ng fiber laser, sa kabilang banda, ay nag-iilaw ng mababang-intensity na ilaw sa mahabang panahon.Ang temperatura ng materyal ay dahan-dahang tumataas at nananatiling likido o sumingaw sa loob ng mahabang panahon.Samakatuwid, ang fiber laser ay angkop para sa itim na ukit kung saan ang dami ng ukit ay nagiging malaki, o kung saan ang metal ay napapailalim sa isang malaking halaga ng init at nag-oxidize at kailangang maitim.
Oras ng post: Okt-26-2023