レーザーについて何か知っていますか?

Mar 27, 2024

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レーザー分類には多くの方法があり、固体、気体、液体、半導体、染料、およびレーザーに分類できます。光ファイバ.

 

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(1) 固体レーザーは一般に小型かつ強力で、パルス放射出力が高く、応用範囲が広いです。 例: Nd: YAG レーザー。 Nd(ネオジム)は希土類元素のグループで、YAGはイットリウム・アルミニウム・ガーネットの略で、結晶構造はルビーに似ています。 Tm:YAG、Ho:YAG、Ho:YAGなど。


(2) 半導体レーザーは小型、軽量、長寿命、構造が簡単なため、航空機、軍艦、車両、宇宙船などでの使用に特に適しています。 半導体レーザーは、外部の電場、磁場、温度、圧力などによってレーザーの波長を変えることができ、電気エネルギーをレーザーエネルギーに直接変換できるため、開発が早いです。


(3) ガスレーザーは、ガスに電流を流してコヒーレント光を生成するレーザーです。 単色性とコヒーレンス性に優れ、レーザー波長は数千種類に達し、広く使用されています。 ガスレーザーは構造が簡単で低コスト、操作が便利です。 工業、農業、医療、精密測定、ホログラフィック技術などの分野で広く使用されています。 ガスレーザーには、電気エネルギー、熱エネルギー、化学エネルギー、光エネルギー、核エネルギーなどの励起方法があります。


(4) 液体色素を作動物質とする色素レーザーは 1966 年に発明され、さまざまな科学研究分野で広く使用されています。 レーザーを生成することがわかっている色素は約 500 種類あります。 これらの染料は、アルコール、ベンゼン、アセトン、水、またはその他の溶液に溶解できます。 また、固体の形で有機プラスチックに含まれることもあれば、気体の形で蒸気に昇華することもあります。 そのため、色素レーザーは「液体レーザー」とも呼ばれます。 色素レーザーの優れた特徴は、波長を連続的に調整できることです。 燃料レーザーは、ガスレーザーや固体レーザーに匹敵する低コスト、高効率、出力を備え、分光、光化学、医療、農業などの幅広い用途で利用できます。


(5) 化学レーザー: 一部の化学反応では、レーザー作用を生み出すために使用できる大きなエネルギーを放出するのに十分な高エネルギー原子が生成されます。 これは主に武器用途です。 たとえば、フッ化水素レーザーはメガワット範囲の連続出力を提供できます。


(6) 自由電子レーザー このようなレーザーは、高出力放射線を生成するのに他のタイプよりも適しています。 その動作メカニズムは異なります。 加速器から数千万ボルトの高エネルギー調整電子ビームを受け取り、周期的な磁場を通じてさまざまなエネルギー状態のエネルギー準位を形成し、誘導放射線を生成します。


(7) エキシマレーザー(実際にはガスレーザーの一種)は、紫外線ガスレーザーの一種です。 励起された不活性ガスと他のガス(不活性ガスまたはハロゲン)の混合物によって形成される分子です。 レーザーが基底状態まで発射されるとき、それはエキシマレーザーと呼ばれます。 エキシマレーザーは熱影響のない低エネルギーレーザーです。 指向性が強く、波長純度が高く、出力が大きいパルスレーザーです。 光子のエネルギー波長範囲は 157-353 nm、パルス時間は数十ナノ秒です。 最も一般的な波長は 157 nm、193 nm、248 nm、308 nm、および 351-353 nm です。


(8) ファイバーレーザーは、ファイバー内の利得媒体 (希土類元素) を使用して光信号を増幅します。 2種類ありますファイバレーザー: シングルエンド ポンプとダブルエンド ポンプ。後者はより高い出力を達成できます。 開発中のコヒーレント合成技術により、さらに出力を拡張できます。


(9) 連続性の観点から、連続レーザーと超短パルスレーザーは次のように分類されます: ナノ秒 (10e-6 SEC)、ピコ秒 (10e-9 SEC)、フェムト秒 (10e-12 SEC) )、アト秒(10e-15 SEC)さえあります。 連続レーザー、長パルスレーザー、超短パルスレーザーもターゲット表面に作用し、熱影響は大きく異なります。


(10) その他のレーザーには、ラマンレーザー、ラマンレーザー、金属蒸気レーザーなどがあります。 さまざまな用途に応じて多くのサブディビジョンが存在します。


インダストリー 4.0 の基盤として、レーザーはますます重要になるでしょう。

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