انواع لیزر و طبقه بندی لیزرها

انواع مختلف لیزر برای تحقیق، پزشکی، صنعتی و تجاری استفاده می شود. لیزرها اغلب با نوع ماده فعال لیزری که آنها از حالت جامد، گاز، اگزایمر، رنگ یا نیمه هادی استفاده می کنند توصیف می شوند.

  انواع لیزرهای مختلف با چند مثال برای هر نوع.

لیزرهای جامد دارای مادهی توزیع شده در ماتریس جامد، مانند لیزرهای یاقوت یا نئودیمیوم یاگ هستند. لیزر نئودیمیوم یاگ از نور مادون قرمز در 1.064 میکرومتر پخش می کند.

لیزرهای گاز (هلیوم و هلیوم نئون، HeNe، رایج ترین لیزرهای گاز هستند) یک خروجی اولیه یک نور قرمز قابل مشاهده دارند. لیزر CO2 در 6.6 میکرومتر مایع دور مادون قرمز تولید می کند و برای برش مواد سخت استفاده می شود.

لیزرهای اگزایمر (نام از مضامین تحریک شده و دیمرها مشتق شده است) از گازهای واکنش پذیر مانند کلر و فلوئور مخلوط با گازهای غیر مستقیم مانند آرگون، کریپتون یا زنون استفاده می کنند. هنگامی که الکتریکی تحریک می شود، یک pseudomolecule یا dimer تولید می شود و هنگامی که به آن متصل می شود، نور را در محدوده ماورای بنفش تولید می کند.

لیزرهای رنگی از رنگ های آلی پیچیده مانند رودامین 6G در محلول مایع یا تعلیق استفاده می کنند. آنها در طیف گسترده ای از طول موج ها قابل تنظیم هستند.

لیزرهای نیمه هادی، گاهی اوقات به نام لیزر دیود، لیزر حالت جامد نیستند. این دستگاه های الکترونیکی به طور کلی بسیار کوچک هستند و از قدرت کم استفاده می کنند. آنها ممکن است به آرایه های بزرگتر، مانند منبع نوشتاری در برخی از پرینترهای لیزری یا دستگاه های پخش دیسک فشرده، ساخته شوند.

لیزر ها نیز با مدت زمان انتشار لیزر - موج پیوسته یا لیزر پالسی مشخص می شوند.

لیزرهای مداوم WAVE (CW) با قدرت متوسط پرتو پایدار کار می کنند. در بیشتر سیستم های قدرتمند، توانایی تنظیم را می دهد. در لیزرهای گاز با قدرت کم، مانند HeNe، سطح قدرت با طراحی شده و عملکرد آن با استفاده طولانی مدت از بین می رود.

لیزرهای معمولی (حالت معمولی) معمولا طول پالس را از چند صد میکرو ثانیه به چند میلی ثانیه افزایش می دهند. این حالت عملیات گاهی به حالت پالس طولانی یا حالت عادی اشاره می شود.

لیزرهای یکپارچه Q-switched نتیجه یک تاخیر درون حفره (سلول Q-switch) است که اجازه می دهدمحیط فعال لیزری حداکثر انرژی بالقوه را ذخیره کنند. سپس، تحت شرایط بهینه به دست آمده، انتشار در پالس های واحد اتفاق می افتد؛ به طور معمول از 10 (-8) دومین دامنه زمانی. این پالس ها دارای توان پیک بالا هستند که اغلب در محدوده 10 (6) تا 10 (9) وات است.

لیزرهای مجدد پالس شده و یا اسکن لیزری عموما شامل کارکرد عملکرد لیزری پالس در یک نرخ پالس ثابت (یا متغیر) می باشند که ممکن است از چند پالس در ثانیه تا 20،000 پالس در ثانیه متغیر باشد. جهت یک لیزر CW می تواند به سرعت با استفاده از سیستم های اسکن نوری برای تولید معادل یک خروجی تکراری پالس در یک مکان مشخص شده اسکن شود.

لیزر MODE LOCKED به عنوان یک نتیجه از حالت های رزونانس حفره نوری که می تواند بر ویژگی های پرتو خروجی تأثیر بگذارد، عمل می کند. هنگامی که فازهای فرکانس های مختلف هماهنگ می شوند، به عنوان مثال، "با هم قفل شده اند"، حالت های مختلف با یکدیگر برای ایجاد یک اثر ضرب می شوند. نتیجه یک خروجی لیزری است که به صورت پالس های دائمی به طور منظم مشاهده می شود. لیزرهایی که در این حالت به صورت قفل شده عمل می کنند معمولا یک قطار از پالس های منظم فاصله ایجاد می کنند که هر کدام دارای طول 10 (-15) (femto) تا 10 (-12) (pico) sec است. یک لیزر قفل حالت می تواند قدرت پیک بسیار بالاتر از لیزر مشابه در حالت Q-switched را فراهم کند. این پالس ها توانایی های پیک عظیم خود را اغلب در محدوده 10 (12) وات مشاهده می کنند.