레이저의 기본 구조

1. 레이저 작동 매체

레이저 생산은 일반 몸체, 액체, 고체 또는 반도체가 될 수 있는 적합한 작동 매체를 선택해야 합니다.이 매체에서 인구는 반전되어 레이저를 얻는 데 필요한 조건을 만들 수 있습니다.분명히 준안정 에너지 준위의 존재는 인구 역전 세계의 실현에 매우 유익합니다.작동 매체의 종류는 거의 천 가지에 달하며 생성할 수 있는 레이저 파장은 원적외선에서 진공 자외선까지 광범위합니다.

레이저의 핵심은 활성화된 입자(모두 금속임)와 매트릭스의 두 부분으로 구성됩니다.활성화된 입자의 에너지 준위 구조는 레이저의 스펙트럼 특성과 형광 수명을 결정합니다.매트릭스는 주로 작업 재료의 물리적 및 화학적 특성을 결정합니다.활성화된 입자의 에너지 준위 구조에 따라 3단계 시스템(예: 루비 레이저)과 4단계 시스템(예: Er:YAG 레이저)으로 나눌 수 있습니다.현재 일반적으로 사용되는 작업 재료에는 실린더(현재 가장 많이 사용됨), 평판, 디스크 및 튜브의 4가지 종류가 있습니다.

2. 인센티브 출처

작동 매체에서 인구 역전을 일으키려면 원자 시스템을 여기시켜 상위 에너지 준위의 입자 수를 늘리는 방법을 사용해야 합니다.일반적으로 가스 방전을 사용할 수 있으며 운동 에너지를 가진 전자를 사용하여 매질 원자를 여기시키는 것을 전기적 여기라고 합니다.펄스 광원은 광학 여기라고하는 작동 매체를 조명하는 데 사용할 수도 있습니다.열 여기, 화학 여기 등이 있습니다.다양한 인센티브 방법을 시각적으로 펌핑 또는 펌핑이라고 합니다.지속적으로 레이저 출력을 얻으려면 낮은 에너지 수준의 입자보다 높은 에너지 수준의 입자를 더 많이 유지하기 위해 지속적으로 "펌핑"해야 합니다.

3. 집중 시스템

응축 캐비티에는 두 가지 기능이 있습니다. 하나는 펌프 소스와 작동 매체를 효과적으로 연결하는 것입니다.다른 하나는 레이저 재료의 펌프 광 밀도 분포를 결정하여 출력 빔의 균일성, 발산 및 광학 왜곡에 영향을 미치는 것입니다.작동 유체와 펌프 소스는 농축 챔버에 설치되므로 농축 챔버의 품질은 펌프의 효율성과 작동 성능에 직접적인 영향을 미칩니다.타원형 원통형 콘덴서 캐비티는 가장 일반적으로 사용되는 소형 고체 레이저입니다.

4. 광학 캐비티

전반사 거울과 부분 반사 거울로 구성되어 있으며 고체 레이저의 중요한 부분입니다.레이저가 지속적으로 진동하여 유도 방출을 형성하도록 하는 긍정적인 광학 피드백을 제공하는 것 외에도 광학 공명 공동은 출력 레이저의 높은 단색성과 높은 지향성을 보장하기 위해 발진 빔의 방향과 주파수를 제한합니다.고체 레이저에 가장 간단하고 가장 일반적으로 사용되는 광학 공진기는 서로 마주보는 두 개의 평면 거울(또는 구면 거울)로 구성됩니다.

5. 냉각 및 여과 시스템

냉각 및 필터링 시스템은 레이저의 필수 보조 장비입니다.고체 레이저는 작동 중에 더 심각한 열 효과를 생성하므로 일반적으로 냉각 조치를 취합니다.주요 목적은 레이저의 정상적인 사용과 장비의 보호를 보장하기 위해 레이저 작업 재료, 펌프 시스템 및 집중 캐비티를 냉각하는 것입니다.냉각 방법에는 액체 냉각, 기체 냉각 및 전도 냉각이 있지만 가장 널리 사용되는 방법은 액체 냉각입니다.단색도가 높은 레이저 빔을 얻기 위해서는 필터 시스템이 매우 중요한 역할을 합니다.필터 시스템은 대부분의 펌프 빛과 일부 다른 간섭 빛을 걸러낼 수 있으므로 출력 레이저는 단색성이 매우 좋습니다.