Lasery - zastosowania

W zależności od ośrodka czynnego

rozróżniamy:

• lasery gazowe

- atomowe, np. He-Ne,
- molekularne, np. N2-CO2-He,
- jonowe Ar

• lasery na ciele stałym, np. rubinowy, YAG,

- szklane, np. neodymowy,
- półprzewodnikowe, np. GaAs-AlGaAs,

• lasery cieczowe

- barwnikowe, np. z roztworem rodaminy,

• lasery chemiczne, np. wykorzystanie reakcji syntezy

wzbudzonego HF lub DF do pobudzenia ośrodka czynnego

• Użytkownicy laserów muszą je bardzo starannie dobierać do

swoich potrzeb, ponieważ każdy emituje światło o jednej
tylko szczególnej długości fali i określonym zakresie mocy,
przystosowanym do danego zadania.

• Chociaż istnieją setki różnych laserów, to nie ma lasera

uniwersalnego.

laser gazowy

• W gazie cząsteczki są oddalone od

siebie, więc oddziaływanie wzajemne

mikroukładów jest małe i poziomy

energetyczne są mało rozmyte

• Dobierając odpowiedni ośrodek i

ciśnienie gazu można uzyskać długości

fal od nadfioletu aż do 0.8 mm

• Mogą pracować w parach metali –

wtedy praca wysoko temperaturowa

Lasery gazowe

•

Laser atomowe helowo-neonowe He-Ne
- dł. emitowanej fali 632,8 [nm]
- praca ciągła
- Zastosowanie: kontrola włókien optycznych i innych urządzeń

światłowodowych, wzbudzanie laserów barwnikowych, interferometria,

holografia, geodezja, metrologia

•

Lasery molekularne CO2
- dł. emitowanej fali 10600 [nm]
- praca ciągła lub impulsowa(10

2

÷5·10

4

ns)

- moc wyjściowa do 45kW
- sprawność do 12%
- metoda pobudzenia - energia elektryczna
- medium laserowe He,CO2,N2
- Równoległość- rozbieżność wiązki utrzymuje się 2-5 miliradianów
- Zastosowanie: obróbka materiałów, cięcie i spawanie metali,

ogrzewacze laserowe, badania fizyczne, laserowe układy śledzące,

chirurgia, dentystyka, kontrolowane reakcje jądrowe, rozdzielanie

izotopów

Lasery gazowe

• Laser jonowy - argonowy

- dł. emitowanej fali 488÷514,5[nm]
- praca ciągła lub impulsowa (103ns)
- zastosowanie: chirurgia, wzbudzanie laserów barwnikowych - jako źródła

światła dla spektrometru

• Laser azotowy

- dł. emitowanej fali 337,1[nm]
- praca impulsowa (10ns)
- zastosowanie: spektroskopia, reakcje fotochemiczne

• Excimcrowy (dwuatomowe związki gazu szlachetnego i chloru lub fluoru)

- dł. emitowanej fali od 152 nm do 351 nm
- praca impulsowe
- sprawność od 0.5% do 1,5%
- metoda pobudzenia - energia elektryczna
- moc wyjściowa do 1kW
- zastosowania: mikroobróbka tworzyw sztucznych, ceramiki i metali,

znakowanie, drążenie otworów, frezowanie laserowe, ulepszanie

powierzchni, czyszczenie bardzo często w medycynie

Lasery na ciele stałym

• Najczęściej jest to okrągły pręt wycięty

z kryształu pod ściśle określonym
kątem

• Lasery na ciele stałym mają mocno

rozmyte częstości, i w związku z tym
małą długość koherencji

• równoległość - rozbieżność wiązki nie

przekracza zwykle 10 miliradianów

Lasery na ciele stałym

• Lasery półprzewodnikowe GaInAsP, GaAs, AlGaAs

- dł. emitowanej fali 800÷1600 [nm]
- praca ciągła lub impulsowa
- niewielkie rozmiary
- rezonatorem jest kryształ półprzewodnika zwykle krótszy niż l mm
- metoda pobudzania - elektryczna,
- sprawności dochodzące do 50%,
- Zastosowanie: w telekomunikacji światłowodowej, poligrafii,

metrologii, geodezja, zapisywanie i przetwarzanie informacji (CD),

wskaźniki, czytniki kodów paskowych, poziomowanie, drukowanie,

obróbka materiałów, pompowanie optyczne, medycyna

• Laser rubinowy (tlenek glinu, z domieszkami chromu Cr)

- promieniowanie o długości 694,3 [nm]
- monochromatyczność - szerokość linii widmowej nie przekracza

0,01 mm
- praca impulsowa
- zastosowanie: technologiczne, spawanie, topienie, wiercenie,

dentystka, biologia

Lasery na ciele stałym

• Neodymowy

- dł. emitowanej fali = 1060 [nm]
- praca ciągła lub impusowa (15ns)
- zastosowanie: w telekomunikacji, laserowe układy

śledzące, kontrolowane reakcje jądrowe

• YAG (granit itrowo-aluminiowy z domieszką

neodymu)
- promieniowanie o długości 1064 [nm]
- praca ciągła i impulsowa
- sprawność od 0,5%-3%
- metoda pobudzenia - lampa błyskowa
- do 5kW
- zastosowanie: przetwarzanie i obróbka materiału

Lasery cieczowe

• Barwnikowy

- przestrajany 200÷800
- ciągła lub impulsowa (2÷2·10

3

ns)

- metoda pobudzania - pompowanie laserem N2 lub Ar
- zastosowanie: spektroskopia, rozdzielanie izotopów,
biologia