جزوه لیزر

6 انواع و اصول کار

6.1 لیزر گاز

6.1.1 لیزرهای شیمیایی

6.1.2 لیزرهای اگزایمر

6.2 لیزر حالت جامد

6.3 لیزرهای الیافی 

لیزر آرگون

لیزر آرگون

لیزر آرگون ، 488-515 نانومتر ، برای جراحی جزئی مورد استفاده قرار می گیرد و دارای یک ماده فعال گاز آرگون است. با استفاده از این لیزر ، انرژی از درون گاز یونی لیزر عبور می کند و در آینه ها منعکس می شود. سپس نور لیزری ایجاد می کند که از طریق یک فیبر سیلیس کوارتز انعطاف پذیر هدایت می شود و امکان استفاده آسان توسط پزشک دندانپزشکی را فراهم می کند. 

لیزرهای گازی

لیزر آرگون

لیزر آرگون

لیزر آرگون یونی را می توان به عنوان یک لیزر مستمر گاز در حدود 25 طول موج مختلف در مرئی بین 408.9 تا 686.1 نانومتر عمل کرد ، اما بیشترین کارآیی برای انتقال موثر در سبز در 488 نانومتر و 514.5 نانومتر است. با قدرت بسیار بالاتر از لیزر گاز هلیوم نئون ، به دست آوردن 30 تا 100 وات قدرت مداوم با استفاده از چندین انتقال غیر معمول نیست. این خروجی در پلاسما گرم تولید می شود و از انرژی بسیار بالایی برخوردار است ، به طور معمول 9 تا 12 کیلو وات ، بنابراین این دستگاه های بزرگ و گران هستند.

لیزرهای قابل تنظیم

لیزرهای قابل تنظیم

اگرچه عمل لیزر معمولاً شامل انتقال بین دو سطح انرژی اتمی یا مولکولی است و بنابراین اساساً نور تک رنگ است ، ممکن است بیش از یک مجموعه از سطوح وجود داشته باشد که در یک محیط معین قابل استفاده باشد. به عنوان مثال ، لیزر هلیوم نئون می تواند در 543.5 نانومتر سبز و مادون قرمز با سرعت 1523 نانومتر و همچنین عمل لیزر قرمز رنگ 632.8 نانومتر تولید کند. لیزرهای رنگی آنقدر انتقال لیزر ممکن دارند که گسترده هستند که می توان بعضی از آنها را تنظیم کرد و تقریباً به طور مداوم ادامه داشت.

لیزرهای گازی

چندین لیزر وجود دارد که از بعضی گازها به عنوان واسطه افزایش لیزر استفاده می کند. حتی اگر چنین لیزرها از نظر اصول بدنی ، طول موج انتشار ، کارایی و قدرت خروجی بسیار متفاوت باشند ، جنبه های خاصی به اشتراک می گذارند:

بیشتر لیزرهای گازی با تخلیه الکتریکی پمپ می شوند و بنابراین نیاز به منبع ولتاژ بالا ، غالباً با توان الکتریکی بالا دارند.

لیزرهای گازی

در فصل 1 ما از معادلات نرخ توصیف فرآیندهای انتقال انرژی در حین برخورد بین مولکول های ارتعاش شده برانگیخته استفاده می کنیم. در این فصل ما برای توصیف سینتیک ارتعاشی CO2: N2: او از روش معادله نرخ استفاده می کنیم و از این رو یک مدل نظری از لیزرهای گاز CO2 بدست می آوریم.

مدل سازی رایانه ای از لیزرهای گازی

آرامش پدیده در گازها :

یک مدل نظری لیزر گاز شامل مجموعه ای از معادلات برای تراکم تعداد ، یا چگالی انرژی از حالتهای هیجان زده مربوط به گازهای سازنده لیزر ، به همراه معادلات مربوط به دمای گاز و شدت تابش درون حفره لیزر فرآیندی که با انتقال انرژی بین حالتهای مولکولی هیجان زده ، آرامش نامیده می شود. در این فصل ما پدیده های آرامش را به عنوان پیش نیاز برای تدوین مدل های لیزر مورد بحث در فصل 2 بررسی خواهیم کرد.

لیزرهای یونی و گازی

لیزرهای یونی و گازی. آرگون و کریپتون لیزر

در لیزرهای یونی بنزین ، محیط افزایش پلاسما ، یک گاز رسانای الکتریکی متشکل از الکترون ها و یون ها است که توسط یک تخلیه الکتریکی تولید می شود. در اینجا ما در مورد نماینده ترین لیزرهای یونی و گازی از جمله لیزرهای آرگون-یون و کریپتون-یون بحث خواهیم کرد. لیزر آرگون یونی تابش مداوم را در توانهایی از چند میلی ولت تا ده ها وات در محدوده مرئی ، و چندین وات در منطقه UV ساطع می کند. خطوط اصلی انتشار لیزر آرگون یونی خطوط سبز و آبی متناظر با طول موج 514.5 نانومتر و 488 نانومتر است. 

درس لیزر گازی

لیزرهای کربن دی اکسید (CO2) و کربن مونوکسید (CO)

در هر دوی این لیزرها ، محیط گازی از مولکولهایی تشکیل شده است که علاوه بر سطح انرژی الکترونیکی اتمها ، دارای سطح ارتعاش مولکولی و انرژی چرخشی نیز هستند. سطح انرژی ارتعاشی شبیه به نرده های نردبان با فاصله مناسب است که دو سطح از سطح انرژی الکترونیکی را در بر می گیرد. سطح چرخش هنوز ریزگردهای با فاصله بسیار ریزتری دارند که طول تپه های لرزشی را در بر می گیرند! در این لیزرهای گازی ، انتقال لیزرها در بین ارتعاشات اتفاق می افتد ، معمولاً متعلق به سطوح مختلف الکترونیکی است.