Typy laserových zářičů

Typy laserových zářičů

Oblast laserového gravírování patří mezi velmi rozvinuté technologie. Její využití lze najít ve všech typech průmyslu, zakázkové výrobě i umělecké tvorbě. Zkratka LASER je odvozena z „Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation“, což v překladu znamená „zesilování světla stimulovanou emisí záření“. Světlo laseru je generováno ve formě velmi úzkého svazku. Takto získané světlo je monochromatické a koherentní.

Průmyslové lasery jsou obvykle klasifikovány aktivním médiem. Existuje více typů aktivního média, mezi nejpoužívanější patří médium plynné, kapalné, polovodičové a pevnolátkové.

Rozdělení typů laserů dle skupenství.

Průmyslové lasery jsou obvykle klasifikovány aktivním médiem. Existuje více typů aktivního média, mezi nejpoužívanější patří médium plynné, kapalné, polovodičové a pevnolátkové (4). Nedlouho poté, co Heinrich Rudolf Hertz experimentálně ověřil Maxwellovy a Faradayovy teoretické předpoklady o generování elektromagnetických vln pomocí vysokonapěťové indukční cívky, bylo zřejmé, že záření může být vyrobeno v různém rozsahu elektromagnetického spektra. Spektrum se dělí na několik částí v závislosti na vlnové délce. Rádiové vlny popisují nízkou frekvenci, malou energii, dlouhou vlnovou délku a jsou generovány anténami. Mikrovlny vznikají elektrickými oscilátory a infračervené záření vzniká v důsledku elektronických přechodů a molekulárních vibrací v materiálech. Specifickou částí spektra je viditelné světlo. Jedná se o elektromagnetické záření v rozsahu vlnových délek 390-780 nm. Dle charakteristiky lidského oka je dále děleno na rozsahy vlnové délky, které odpovídají jednotlivým barvám lidského zraku. První z barev viditelného světla je fialová (380-450 nm), následuje modrá (450-495 nm), zelená (495-570 nm), žlutá (570-590 nm), oranžová (590-620 nm) a červená (620-780 nm) (16). Další částí elektromagnetického spektra je oblast ultrafialového záření. Tato oblast má nižší vlnovou délku než viditelné světlo a díky tomu i větší energii. Proto je UV záření schopno ionizace, při které dochází k porušení chemických vazeb elektronů a jejich atomů. Další částí je rentgenové a gama záření. Tyto vlny mají vysoký kmitočet, krátké vlnové dálky a vysokou energii. Gama záření je vyráběno radioaktivním rozpadem. Pro aplikace průmyslové výroby jsou nejpoužívanější především infračervené, viditelné a ultrafialové části elektromagnetického spektra.

Laserové světlo je generováno přechody elektronů mezi základními a vyššími energetickými hladinami v různých médiích. K první části tohoto přechodu dochází například přísunem světla (energie) v laserech s pevným aktivním médiem, nebo kolizí elektronů v plynných laserech. Takto postupně dojde k excitaci velké části elektronů. Tyto částice se pak spontánně vrací zpátky na nižší energetickou hladinu rovnovážné polohy, kdy dojde k vyzáření (emisi) kvanta energie ve formě fotonů. Takto vyzářené fotony pak dále v aktivním médiu interagují s ostatními elektrony na vyšší energetické hladině. Díky tomu dochází k uměle stimulované emisi fotonů, které mají stejnou frekvenci a fázi jako ty, které ji spouštějí. Díky speciální konstrukci tzv. rezonátoru dochází k odrazu fotonů mezi dvěma zrcadly. Tímto způsobem pak může vyvolaný foton nesčetněkrát projít aktivním médiem a stimulovat emisi dalších fotonů. Paprsek fotonů pak dále opouští rezonátor skrze výstupní polopropustné zrcadlo. 

Laserové zářiče využívají systému tří základních částí. První část je aktivní prostředí, druhá výše zmíněný rezonátor a třetí je zdroj energie. V praxi se běžně využívá celá řada fyzikálních způsobů, jak vytvořit laserový paprsek. Většina zářičů se liší především typem aktivního média.

Napsat komentář

Vaše emailová adresa nebude zveřejněna. Vyžadované informace jsou označeny *


*