Твердотельный лазер

Твердотельный лазер — это лазер, который в отличие от газовых лазеров, использует активную среду твердого состояния. В качестве такой активной среды используют различные стекла, кристаллы, которые активируются редкоземельными элементами.

Твердотельный лазер отличается очень высокой эффективностью, некоторые модели достаточно компактные. Одним из таких лазеров является модель DPSS, которая приобретает все большую популярность. Яркое преимущество этой модели лазеров — высококачественное излучение, учитывая взгляд монохроматичности и фокусировки. Также они имеют более узкий диапазон длины волн и расходимость его луча значительно меньше. Преимущества DPSS лазера состоит в более простом и дешевом устройстве, малые габариты, очень устойчив к повреждениям, имеет ресурс работы более 10000 часов. В целом, длина волн твердотельных лазеров разная и она варьируется от УФ — до средней ИК — областей. Работа таких лазеров импульсная, в непрерывном или квазинепрерывном режиме.

Генерируются твердотельные лазеры по трехуровневой схеме или четырехуровневой. Активный элемент представляет собой форму кругового цилиндра, бывает стержня прямоугольного сечения. В редких случаях активный элемент имеет более сложную конфигурацию. Когда применяется рабочее тело больших размеров, для достижения однородного воздействия возбуждения, используют несколько ламп накачки, находящихся вокруг этого тела. Особенное распространение получили активаторы для материалов — это ионы Ned³⁺.

Большое применение в технике и науке находят лазеры, основой которых является фосфатные и силикатные стекла с неодимом, преобразующие излучение в районе 1,05 мкм. Использование лазеров на основе таких стекол позволяет создать более мощный импульс. Активный элемент из такого стекла отличается высоким оптическим качеством и могут иметь большой обьем при заданной форме элемента.

Твердотельные лазеры, оснащенные фосфатным стеклом с неодимом, имеют самые активные импульсы. Также широко применяются кристаллы алюмината иттрия, фторида лития. Такие лазеры занимают важное место в развитии лазерной обработки, так как имеют огромные положительные стороны в работе.

Твердотельный лазер имеет большие преимущества перед газовым лазером. Например, он применяется для работы с конструкционной стали любой толщины. Аккуратно справляется с тонкой черной сталью и нержавеющей, оставляя кромку чистой. Режет тонкий алюминий, качественно обрабатывает цветные металлы.

Твердотельные лазеры все больше распространяются в разных областях жизни и производства. Им не только выполняют высококачественную резку металла, но и качественную сварку. Применяют в новых технологиях электронных приборов, в медицине, оптической обработке информации. В интегральной и волоконной оптике, лазерной спектроскопии, лазерной химии, нелинейной оптике, сверхскоростной фотографии, используют сейсмографы, различные физические приборы.