Основные сведения о лазерах: принцип работы и характеристики лазерного излучения
Лазеры – источники высококогерентного и интенсивного монохроматического излучения. Излучение генерируется за счет возбуждения активной среды (обычно газ или полупроводниковый элемент), заключенной в резонаторе. Лазерный резонатор представляет собой полое тело цилиндрической формы, изнутри покрытое отражающим слоем. Один из торцов резонатора закрыт частично отражающим зеркалом, противоположный – полностью отражающим. При накачке световые волны перемещаются внутри резонатора до тех пор, пока не станут достаточно интенсивными, чтобы пройти через частично прозрачное зеркало.
Лазерное излучение относится к вынужденному, также его называют стимулированным. Сфера применения лазеров широка и постоянно растет, на сегодняшний день лазерные источники применяются в медицине, машинном зрении, в лазерной сварке, маркировке изделий и т. д.
Основные параметры и характеристики лазерного излучения
Диаметр пучка. За диаметр пучка принимается диаметр сечения пучка лазерного излучения на выходном торце резонатора. Способов измерения диаметра пучка достаточно много, от способа зависят и единицы измерения. Если пучок принимается за Гауссов, диаметр будет измеряться по уровню интенсивности 1/e 2 : это расстояние между такими двумя точками одномерного распределения интенсивности излучения, значение интенсивности которых в 0.135 раз меньше пика интенсивности.
Отклонение пучка. Несмотря на то, что лазерные пучки принимаются за параллельные, некоторый угол расходимости все же присутствует. Эта характеристика показывает, на какую величину отклоняется пучок от оптической апертуры по ходу распространения и измеряется в угловых единицах (радианах). В лазерных диодах угол расходимости определяется сразу двумя значениями – так проявляется астигматизм. В этом случае направление угла расходимости нужно проверять и уточнять в зависимости от конкретной схемы. На рис. 1 показана общая конфигурация лазерного диода и проявление расходимости лазерного пучка по ходу удаления экрана от источника излучения.
Рисунок 1. Общая структура полупроводникового слоя диода: профиль пучков, излучаемых такими диодами, чаще всего эллиптический
Угол веерного пучка. Обычно за веерный угол принимается угол отклонения пучка в определенной плоскости от нормали направления распространения. На рис. 2 показан вид веерного пучка лазерного диода и приведен его расчет.
Рисунок 2. Веерный угол пучка излучения лазерного диода
Выходная мощность. Выходная мощность определяется как максимальная зарегистрированная мощность, которую имеет лазерный пучок сразу после выхода из резонатора, до прохождения через какую-либо направляющую или фильтрующую оптику. Погрешность составляет порядка 10%, поэтому в паспорте приборов указываются доверительные интервалы. Профиль распределения интенсивности выходного излучения в основном характеризуется функцией Гаусса, максимум которой приходится на центр кривой, совпадающей с максимумом выходной мощности.
Класс. Диапазон мощностей лазерных источников невероятно широк. По этой причине была разработана классификация источников по силе воздействия на человека. В таблице приведена классификация лазерных источников, предложенная Центром по контролю приборов и радиационной безопасности (CDRH).
Класс
Описание
Не представляют опасности для человека.
Источник лазерного излучения RFL-C1500L
Источник лазерного излучения Raycus RFL-C1500L действительно является одним из ведущих решений в области лазерной резки металла, и есть несколько причин, почему его стоит рассмотреть при покупке оборудования для свокго производства. В этой статье мы рассмотрим некоторые из основных преимуществ данной модели оборудования.
- Надежность: Raycus — это известный производитель лазеров, и RFL-C1500L не является исключением. Этот источник обеспечивает высокую надежность работы, что крайне важно для бесперебойного производства в промышленных условиях. Многие производители металлообрабатывающего оборудования выбирают эту модель из-за его репутации и надежности.
- Высокая производительность: аппарат способен обеспечивать высокую мощность лазерного излучения, что позволяет обрабатывать металлические заготовки различной толщины и сложности. Это делает его идеальным выбором для производства, где требуется высокая производительность и эффективность.
- Эффективность резки: обеспечивает отличное качество резки металла. Его лазерное излучение точно и быстро вырезает детали, минимизируя отходы и улучшая общую эффективность процесса.
- Экономичность: Оборудование известено своей экономичностью. Он использует энергию эффективно, что позволяет сократить операционные расходы в долгосрочной перспективе.
- Техническая поддержка: Компания производитель предоставляет хорошую техническую поддержку своим клиентам. Вы можете рассчитывать на обслуживание и консультации, чтобы обеспечить оптимальную работу вашего оборудования.
- Инновации: Компания производитель постоянно внедряет новые технологии и улучшения в своих продуктах. Это означает, что при покупке источника вы получаете доступ к современным разработкам и возможностям для оптимизации процессов лазерной резки.
В итоге, приобретение источника лазерного излучения Raycus RFL-C1500L может быть выгодным решением для вашего производства, особенно если вы цените надежность, высокую производительность и качество резки. Перед покупкой всегда рекомендуется обсудить ваши потребности с представителями компании и получить подробную информацию о спецификациях и технических характеристиках данного оборудования.
Важно помнить при покупке лазерного источника Характеристики сети питания Прочие характеристики Отзывы
Лазерные источники широко используются в промышленности, медицине и научных исследованиях. Однако, с течением времени, лазеры могут подвергаться деградации, что сказывается на их характеристиках и производительности. Ниже приведены основные аспекты деградации лазерных источников и способы ее предотвращения или устранения.
1. Механизмы:
- Термическая деградация
- Оксидация оптических элементов
- Деградация диодных лазеров
- Эффекты катализа
2. Факторы:
- Эксплуатационные условия
- Охлаждение и теплоотвод
- Загрязнение оптических поверхностей
- Электромагнитные помехи
3. Обслуживание и регенерация лазерных источников:
- Чистка и замена оптических элементов
- Регенерация диодных лазеров
- Оптимизация охлаждения
- Профилактическое обслуживание и замена компонентов
4. Перспективы и будущие исследования:
- Разработка более стойких материалов
- Улучшенные системы охлаждения
- Прогресс в области долговременной надежности
Заключение: Деградация лазерных источников и уменьшение их мощности — это серьезная проблема, которая может снижать эффективность и надежность лазерных систем. Однако, путем изучения механизмов деградации, мониторинга состояния и регулярного обслуживания, можно продлить срок службы и поддерживать высокую производительность. Будущие исследования и разработки в этой области могут привести к созданию более надежных лазерных источников.
Что такое лазерное излучение?
Среди всех источников света именно лазерные выделяются существенными преимуществами. Лазерный луч является уникальным источником света: он почти не рассеивается, работает на значительные расстояния, характеризуется большой теплотой и т.д. По мощности излучения лазеры превосходят даже солнечную энергию.
В чём заключается принцип работы лазера?
Строение лазера типично. Он состоит из трубки, в которую помещён твердый кристалл. Чаще всего в качестве него выступает рубин. Обе стороны её закрыты зеркалами, одно из которых прозрачное, а второе – полупрозрачное.
При воздействии на кристалл электрической обмотки, его атомы генерируют световые волны. Они начинают перемещаться между зеркалами и происходит это до тех пор, пока их интенсивности не будет достаточно для прохождения через полупрозрачное зеркало. Так возникает лазерное излучение.
Характеристики лазерного излучения
Лазерный луч обладает такими свойствами, которые позволяют получать излучение с высокой интенсивностью в очень ограниченном пространстве.
Лазерное излучение представлено широким спектральным диапазоном, начиная от ультрафиолетовой и вплоть до далекой инфракрасной области.
Что касается расходимости луча, то оно очень слабо выраженное, ведь распространение лазерного излучения происходит вдоль оси резонатора.
Данный вид излучения характеризуется способностью достигать высоких температур. Это связано с высокой плотностью энергии и монохроматичностью излучения.
Все вышеприведённые особенности лазерного луча приводят к тому, что излучение может фокусироваться на маленькой точке в то время, как энергия в ней будет иметь очень высокую плотность.
В чём заключается опасность лазерного излучения?
Потенциальная опасность от лазерного излучения приходится на ткани, попадающие под его воздействие. Так как у человека главными поглотителями излучения являются глаза и кожные покровы, поэтому в первую очередь стоит рассматривать потенциальный вред на данные органы.
Такие части глаза, как роговица и хрусталик, являются очень чувствительными к излучениям. При продолжительном воздействии на глаз лазерного излучения могут произойти изменения необратимого характера. Хрусталик может помутнеть, а повреждённые клетки сетчатки не восстанавливаются.
Результат воздействия лазерного излучения на кожные покровы напрямую зависит от количества поглощенной энергии. Это может быть как лёгкое раздражение, покраснение, так и ожоги различной степени тяжести.
Виды воздействия лазерного излучения на человека
Работа лазерных установок напрямую связана с выделением лазерного излучения, которое может оказывать различное воздействие на организм человека:
- термическое – выделения большого количества тепла происходит за короткое время;
- энергетическое – повышаются показатели электрического поля;
- фотохимическое — ряд красителей теряют цвет;
- механическое – в облучаемых тканях возникают колебания (ультразвуковые);
- электрострикция – молекулы, подверженные излучению, деформируются в электрическом поле;
- в клетке возникает микроволновое электромагнитное поле.
Эксплуатация лазеров связана с возникновением ряда других опасностей, таких как выделение вредных химических веществ, шум, вибрация, электромагнитные поля, ионизирующие излучения и др.
Лазерные источники оптического излучения
В качестве рабочего инструмента на наших комплексах используется лазерный луч. В своей работе мы используем диодные и газоразрядные источники лазерного излучения мощностью от 1 до 10 кВт.
Электроразрядные газовые лазеры большой мощности
Электроразрядные газовые лазеры большой мощности
Диодные лазеры большой мощности
Диодные лазеры большой мощности
Источник лазерного излучения – это главный рабочий модуль производственных лазеров, применяемых при термоупрочнении, наплавке, лигировании деталей. Он позволяет проводить операции с большой точностью, высокой чистотой кромок и отсутствием перегрева рабочей зоны.
Наша компания «ТермоЛазер» предлагает купить лазерные источники оптического излучения собственного производства по разумным ценам, с долгосрочной гарантией и доставкой в Москве и других городах. В случае необходимости мы разработаем технологическую схему внедрения оборудования на ваше производство, рассчитаем оптимальную мощность и другие параметры.
Представленные у нас лазерные источники, работающие на диодах или по газоразрядному принципу, обладают выходной мощностью от 1 до 10 кВт. Это позволяет использовать аппараты для обработки металлических (сталей и цветных сплавов) и неметаллических материалов (включая тугоплавкие) большой толщины. При установке таких модулей на производственные линии возможна их безостановочная эксплуатация в течение длительного времени.
Чтобы заказать лазерный источник подходящего типа и мощности оптического излучения, свяжитесь с нами любым удобным способом, и мы расскажем вам об особенностях выбора устройства в зависимости от решаемых задач и условиях сотрудничества.