Zastosowanie lasera na podczerwień i jaka jest różnica w przypadku lasera fioletowego?

W polu laserowym pasmo podczerwieni definiuje się jako długość fali lasera obrazowego.Laser na podczerwieńjest szeroko stosowany w dziedzinie wojskowej i cywilnej, co jest określone przez charakterystykę pasma podczerwieni.

Wraz z ciągłym postępem badań technologii laserów na podczerwień metody generowania laserów na podczerwień są stopniowo rozszerzane, głównie poprzez bezpośrednią emisję domieszkowanych jonów, technologię półprzewodnikową i technologię nieliniową.

(1) Bezpośrednia emisja jonów domieszkujących:

Pomiędzy jonami występują różne poziomy energii, a elektrony przechodzą między poziomami energii, co wyemituje fotony o energii pasma średniej podczerwieni, tworząc w ten sposób laser. Wśród nich aktywowane jony w doskonałym domieszkowanym laserze jonowym muszą spełniać trzy warunki:

① Ma strukturę poziomu energii i stan metastabilny.

② Aby znacznie poprawić wydajność konwersji źródła światła pompy, należy wybrać aktywowane jony o dużej szerokości pasma wzbronionego światła absorpcji.

③ Wydajność kwantowa fluorescencji jest wyższa. Chociaż laser emitowany bezpośrednio przez domieszkowane jony ma wysoką sprawność konwersji optycznej, ograniczoną właściwościami materiału, może uzyskać tylko mały zakres pasma lasera.

(2) technologia półprzewodnikowa.

Tradycyjny laser półprzewodnikowy polega na połączeniu elektronów i dziur w taki sposób, że promieniowanie fotonów trafia do lasera. Po pojawieniu się technologii kaskady kwantowej można jeszcze bardziej poprawić wydajność kwantową i moc wyjściową, a jednocześnie rozszerzyć zakres długości fali lasera wyjściowego. Takie urządzenia są wydajne i mają szeroki zakres wyjściowych długości fal, ale ich moc wyjściowa jest stosunkowo niska i muszą pracować w niskich temperaturach.

(3) technologia nieliniowej konwersji częstotliwości.

Dzięki zastosowaniu tej techniki częstotliwość lasera emitowanego bezpośrednio przez jony może zostać skutecznie przekształcona, dzięki czemu pasmo lasera może zostać skutecznie rozszerzone. Jednocześnie może realizować miniaturyzację, pełne utwardzanie i generować laser o dużej mocy.

Ponieważ pasmo podczerwieni znajduje się w oknie absorpcji atmosferycznej, jest to stosunkowo skoncentrowany obszar energii promieniowania cieplnego, a absorpcja wody jest bardzo silna, dlatego jest szeroko stosowana w różnych dziedzinach.

(1) Pociski kierowane na podczerwień wykorzystują detektory podczerwieni do pozyskiwania i śledzenia energii promieniowania cieplnego emitowanego przez cel, wyszukiwania i naprowadzania oraz precyzyjnego uderzenia. Pociski naprowadzane na podczerwień obejmowały pociski powietrze-powietrze pierwszej generacji opracowanej przez Amerykanów serii „Sidewinder” AM{4}}B, brytyjskie pociski „Red Head” drugiej generacji i wystrzelony „Matra”. Pocisk R530, do trzeciej generacji radzieckiego pocisku P-73. Pierwsze trzy generacje są ograniczone technologią wyszukiwania punktowego w podczerwieni, która nie jest w stanie rozróżnić wielu celów. Od lat 70. XX wieku czwarta generacja technologii obrazowania w podczerwieni, która traktuje cele termiczne jako rozszerzone źródło, przyniosła rewolucję pocisków naprowadzanych na podczerwień. Czwarta generacja jest typowa dla izraelskiego pocisku „Monster Serpent” -4/5.

(2) lidar na podczerwień. Laser ma zalety wysokiej jasności, doskonałego monochromatycznego i silnej kierunkowości. Aspekt wysokiego obrazowania osiągnął bardzo dużą przewagę, poprawiając rozdzielczość do poziomu centymetra, a nawet milimetra, w porównaniu z poprzednim radarem mikrofalowym, prawie 100 razy wyższym; Jest również 1000 razy skuteczniejszy niż radar mikrofalowy w pomiarze prędkości kątowej. Jednocześnie, ponieważ pasmo średniej podczerwieni znajduje się w najmniejszym oknie absorpcji atmosferycznej, może skutecznie poprawić dokładność pomiaru.

(3) komunikacja laserowa na podczerwień. Jako nośnik informacji laser może znacznie wzbogacić sposób komunikowania się ze względu na znacznie zwiększoną ilość niesionych informacji. Jednak tradycyjne źródło laserowe będzie silnie pochłaniane i rozpraszane przez atmosferę, co znacznie zmniejsza odległość komunikacji, więc tradycyjna komunikacja laserowa nie może całkowicie zastąpić komunikacji radiowej. Jednak laser podczerwony umieszczony w oknie absorpcji atmosfery jest mniej absorbowany i rozpraszany przez atmosferę, co może zapoczątkować nową erę komunikacji laserowej.

Ponadto laser na podczerwień jest również wykorzystywany w monitorowaniu medycznym i środowiskowym oraz w innych dziedzinach.

Laser ultrafioletowy:wysokoenergetyczne fotony ultrafioletowe bezpośrednio niszczą wiązania molekularne na powierzchni wielu materiałów niemetalicznych, dzięki czemu cząsteczki poza obiektem nie wytwarzają w ten sposób dużego ciepła, dlatego nazywa się to obróbką na zimno, głównie przy użyciu lasera ultrafioletowego (długość fali 355 nm).

Uzupełnienie lasera podczerwieni i lasera ultrafioletowego

Laser na podczerwień YAG (długość fali 1,06 μm) jest najczęściej stosowanym źródłem lasera do obróbki materiałów.Jednak wiele tworzyw sztucznych i niektóre specjalne polimery, takie jak poliimidy, które są używane w dużych ilościach jako materiały bazowe do elastycznych płytek drukowanych, nie mogą być rafinowane przez obróbkę w podczerwieni lub „termiczną”. Ponieważ „ciepło” odkształca tworzywo sztuczne, zwęglenie krawędzi wyciętych lub wywierconych otworów może prowadzić do osłabienia struktury i pasożytniczych ścieżek przewodzących, aw celu poprawy jakości przetwarzania należy dodać kilka dodatkowych procesów przetwarzania. Dlatego laser na podczerwień nie nadaje się do obróbki niektórych elastycznych obwodów. Ponadto, nawet przy dużych gęstościach energii, długość fali lasera podczerwonego nie jest absorbowana przez miedź, co dodatkowo ogranicza zakres jego zastosowania.

Jednak długość fali wyjściowej lasera ultrafioletowego wynosi poniżej 0,4 μm, co jest główną zaletą pracy z materiałami polimerowymi.

W przeciwieństwie do obróbki w podczerwieni, mikroprzetwarzanie w ultrafiolecie nie jest samą w sobie obróbką cieplną, a większość materiałów pochłania światło ultrafioletowe łatwiej niż światło podczerwone. Wysokoenergetyczne fotony ultrafioletowe bezpośrednio rozrywają wiązania molekularne na powierzchni wielu materiałów niemetalicznych, a ta „zimna” technika fototrawienia daje części o gładkich krawędziach i minimalnym zwęgleniu. Co więcej, właściwości krótkich fal ultrafioletowych same w sobie mają zalety w mechanicznej mikroobróbce metali i polimerów. Może skupiać się na punktach rzędu wielkości submikronowych, dzięki czemu można obrabiać drobne części, a nawet przy niskich poziomach energii impulsu można uzyskać wysoką gęstość energii w celu efektywnego przetwarzania materiałów.

Informacje kontaktowe:

Jeśli masz jakieś pomysły, możesz z nami porozmawiać. Bez względu na to, gdzie są nasi klienci i jakie są nasze wymagania, będziemy podążać za naszym celem, aby zapewnić naszym klientom wysoką jakość, niskie ceny i najlepszą obsługę.