fbpx

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 e-mailová adresa nebude zveřejněna. Vyžadované informace jsou označeny *


*