Твердотільний лазер

Твердотільний лазер це лазер, який, на відміну від газових лазерів, використовує активне середовище твердого стану. Як таке активне середовище використовують різні скла, кристали, які активуються рідкісноземельними елементами.

Твердотільний лазер відрізняється дуже високою ефективністю, деякі моделі досить компактні. Одним з таких лазерів є модель DPSS, яка набуває все більшої популярності. Яскрава перевага цієї моделі лазерів – високоякісне випромінювання, враховуючи погляд монохроматичності та фокусування. Також вони мають вужчий діапазон довжини хвиль і розбіжність його променя значно менша. Переваги DPSS лазера полягає у більш простому та дешевому пристрої, малі габарити, дуже стійкий до пошкоджень, має ресурс роботи понад 10000 годин. В цілому, довжина хвиль твердотільних лазерів різна і вона варіюється від УФ - до середньої ІЧ - областей. Робота таких лазерів імпульсна, в безперервному або квазінеперервному режимі.

Генеруються твердотільні лазери за трирівневою схемою або чотирирівневою. Активний елемент є формою кругового циліндра, буває стрижня прямокутного перерізу. У окремих випадках активний елемент має складнішу конфігурацію. Коли застосовується робоче тіло великих розмірів, для досягнення однорідної дії збудження, використовують кілька ламп накачування навколо цього тіла. Особливого поширення набули активатори для матеріалів – це іони Ned³⁺.

Велике застосування в техніці та науці знаходять лазери, основою яких є фосфатні та силікатні стекла з неодимом, що перетворюють випромінювання в районі 1,05 мкм. Використання лазерів на основі таких стекол дозволяє створити потужніший імпульс. Активний елемент такого скла відрізняється високою оптичною якістю і можуть мати великий об'єм при заданій формі елемента.

Твердотільні лазери, оснащені фосфатним склом з неодимом, мають найактивніші імпульси. Також широко застосовуються кристали алюмінату ітрію, фториду літію. Такі лазери займають важливе місце у розвитку лазерної обробки, оскільки мають величезні позитивні сторони у роботі.

Твердотільний лазер має величезні переваги перед газовим лазером. Наприклад, він застосовується до роботи з конструкційної сталі будь-якої товщини. Акуратно справляється з тонкою чорною сталлю і нержавіючою, залишаючи чистою кромку. Ріже тонкий алюміній, якісно обробляє кольорові метали.

Твердотільні лазери все більше поширюються у різних галузях життя та виробництва. Їм не тільки виконують високоякісне різання металу, а й якісне зварювання. Застосовують у нових технологіях електронних приладів, у медицині, оптичній обробці інформації. В інтегральній та волоконній оптиці, лазерній спектроскопії, лазерній хімії, нелінійній оптиці, надшвидкісній фотографії використовують сейсмографи, різні фізичні прилади.