| cowlaser |
2011-12-04 11:38 |
激光打标设备业务员必须知道的激光原理
一. 概述 :Y Ls]JI<
激光的英语“LASER”,是“Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation” 英文前面每一个字母组成的组合词，这句英文的意思是：受 @=G [mc\
激辐射使光放大，目前我们大陆称为“激光”，最初开始的时候在国内最先的译名是：“莱塞”和“镭射”，现在香港和台湾还是叫镭射。 CH ` Kpt
最早在1916年时，爱因斯坦提出了的产生激光理论原理：物质的原子中，电子分布在原子的不同的能级上，能级分成高能级和底能级，肯定会有二个能级以上，如下图1所示。在低能级上的粒子受到特定频率光子的激发，会从低能级跃迁到高能级上，这时电子在高能级只是停很短一个时间（高能级里，电子很不稳定），电子又跃迁到低能级，同时将会辐射出一个光子，这个光子与激发它的光子是相同性质的光，而且在特定状态下，连续不断的特定频率光子的激发，又有连续不断相同频率光子发出来，这些频率的光子就是激光了。 /w?zO ,!
美国休斯航空公司实验室的研究员梅曼,1960年7月，梅曼利用红宝石在空军试验室进行了第一次试验，当他按钮按下时，一束仅持续了3亿分之一秒的红光出现了,这就是世界是第一束人造激光.标志着20世界最伟大的发明,也是人类文明史上一个新时刻的来临。世界上第一台红宝石激光器就诞生了,它属于固体激光器，他的激励系统是一个能爆发出强光的螺旋形灯管，工作物质是在螺旋管中间的圆柱形有4厘米长的红宝石棒，工作物质主要成份是含有铬离子的氧化铝。梅曼研发的第一台激光器成功不久，632.8nm波长的氦氖激光器也试验成功,这也是一种红光,属于气体激光器.而之后技术和资金实力雄厚的"贝尔实验室"也投入到激光器的研究中来，激光器种类品种不停的增长,激光器所发出的波长的范围有:红外光,可见光,紫外光,及X 射线,几乎所有区域都有。LASER的出现大大鼓舞了光储存和光通信的研究工作，为相关作者开创了奇异的前景和研究领域，激光的出现注定要成为这个20世纪最伟大的发明,就像18世纪发明的"电"一样.从发现激光到现在仅仅有六十多年的应用，激光已经对我们的生产生活方式产生了重大影响。光电子,光纤主导的激光通信使我们在利用最少的资源和资金,建立了很宽带宽的网络,也使得及时通信得于应用.光储存的激光唱盘可以使我们储存技术更上一层楼,在储量和质量上都有了质的飞跃,从而使渴望亲耳聆听世界名曲的现场演奏几近成真,激光正实现着几年前还令人难以置信的技术奇迹,从工业制造生产到医学手术和美容上，从电子通信到激光武器,我们人类正利用激光来解决一个又一个的问题。 oM1C/=8
二,产生激光的三要素 # [i3cn
综上面所述,激光器产生的条件主要有三个, u~,hT Y(%
1,要有合适的泵浦源,比如电,光,射频,高压等 '-(Z.e~e
2,要有合适的激光物质(半导体,晶体,气体等) gs+n J+b
3,要有稳定的谐振腔(使激光能够稳定的输出) K:e[#b8 :R
三,激光的基本特性 pzt<[;
激光单色性好，又可在一个狭小的方向内拥有集中的高能量，因此利用聚焦后的激光束可以对金属材料进行打标,打孔。这就是目前开发出来的光纤激光 A1;'S<a
打标机,二氧化碳激光打标机,这是非常惊奇的。为什么激光这么神奇呢？这完全是由激光的三个基本特性决定的激光具有单色性、高功率密度(相干性)和 x
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准直性三大特点。 B4HMs$>
1, 单色性 7*K 2zu3
普通的白光有七种颜色，波长在380nm到780nm之间,频率和波长范围很宽。波长范围宽的光波,在光纤传输时,信噪比很不好，使得通信距离非常短，通信 3w>1R> 7
的容量也很小。而激光是一种单色光，颜色很纯,频率范围非常窄，并且准直性好发散角小，这种光波在光纤中传输产生的噪声很小，这就可以增加传输 Dy5 &-yk
距离，这无形中增加了通信容量。 },X.a@:
2, 高功率密度(相干性) % dtn*NU
举一个例子,60瓦的电灯泡，只能用作普通照明。如果把它的能量集中到1m 直径的小球内，就可以得到很高的光功率密度，用这个能量就能把0.5mm厚的 'h;qI&
钢板打穿。而普通电灯泡的光是向四面八方发射的，光的能量无法高度集中在一起,普通光源的光经过透镜后也不可能会聚在一点上。我们的激光与普通 [g`4$_9S
光源相比则大不相同。因为它的颜色很单纯，从激光器发出的光就可以向同一方向传播，可以用透镜把它们会聚到一个很小的点上，这就叫相干性很好。 mS}.?[d"
能量很集中,很好聚焦利用. G/~b(V;>
3, 准直性 @-0mE_$[
激光准直性,激光的准直性比现在所有的其他光源都好得多，激光可以说接近是一束平行线。如果把激光对准月球发射，38万公里外的月球,接收到的激光 'b" 7Lzp2
也只有一个3km 左右的光斑。如果用的是手电筒，则绝大部分的光都上不了到月球。这样有利于能量的聚焦集中. ) iV^rLwL
四, 激光器的分类 `*0VN(gf'
激光器人分类一般是按激光工作物质的不同来划分的, fg , vTpBk
可分为: OZz/ip-!lc
1,固体激光器(如YAG激光器,光纤激光器,红宝石激光器, 半导体激光器等) {|0YcL
2,气体激光器(如二氧化碳激光器, 氦氖激光器) A:4&XRYZY
3,液体激光器(如染料激光器) yXIJeo"
激光器的分类有可以按照我激光输出的方式不同分为以下二种: PB*G#2W
1,连续激光器 vo:h"ti
2,脉冲激光器 (QojId Ht
五,我们公司能生产的激光设备 O9<oq
1,光纤激光打标机 4 Q1R:R a
2,二氧化碳激光打标机 zRgGSxn
3,半导体激光打标机 wmX(%5vY^
4,激光镭射机 !K2QD[x
5,紫外激光打标
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