レーザ分類
リリース:ボコスオプトエレクトロニクス  時間:2023-07-11  ブラウズ:503
1)ポンプ方式によって、電気ポンプ、光ポンプ、化学ポンプ、熱ポンプ、核ポンプレーザに分けることができる。電気ポンプレーザとは、電流により励起されるレーザ(ガスレーザはガス放電により励起されることが多いが、半導体レーザは電流注入により励起されることが多い)、光ポンプレーザとは、光ポンプにより励起されるレーザ(ほとんどの固体レーザはガス放電により励起される)を指す。レーザと液体レーザは共に光ポンプレーザであり、半導体レーザは光ポンプレーザのコアポンプ源である)、化学ポンプレーザとは、化学反応によって放出されたエネルギーを用いて作動物質を励起するレーザを指す。
2)動作方法:連続レーザとパルスレーザに分けることができる。連続波レーザにおける各エネルギー準位の粒子数とキャビティ中の放射場は安定した分布を持っている。その動作特性は、作動材料の励起及び対応するレーザ出力が長時間にわたって連続的に安定して行うことができるが、熱効果の影響を受けないことである。はっきりしたパルスレーザとは、レーザパワーが一定値に保持され、レーザ光が不連続に出力される時間をいう。その主な特徴はピーク電力が高く、熱効果が小さく、制御性が良いことである。パルス時間の長さに応じて、ミリ秒、マイクロ秒、ナノ秒、ピコ秒、フェムト秒にさらに分けることができる。パルス時間が短いほど、単一パルスエネルギーが高くなり、パルス幅が狭くなり、加工精度が高くなります。
3)出力電力:低電力(0-100 W)、中電力(100-1000 W)、高電力(1000 W以上)に分けられ、異なる電力のレーザは異なる応用シーンに適用される。
4)波長によって:赤外レーザー、可視レーザー、紫外レーザー、深紫外レーザーなどに分けることができる。異なる構造の物質は異なる波長の光を吸収することができるので、異なる材料あるいは異なる応用シーンの精密加工には異なる波長のレーザーが必要である。赤外レーザと紫外レーザは最も広く用いられている2種類のレーザである:赤外レーザは主に「熱処理」に用いられ、材料表面の物質を加熱し蒸発(蒸発)して材料を除去する、ウエハ切断、有機ガラス切断/ドリル/マーキングなどの分野では、高エネルギー紫外線光子は非金属材料表面の分子結合を直接破壊し、分子と物体を分離させる。「冷間加工」では、紫外レーザは微細加工の分野でかけがえのない利点を持っている。
紫外線光子の高エネルギーのため、外部励起源を介して一定電力の連続紫外線レーザを生成することは困難である。したがって、紫外レーザは通常、結晶材料の非線形効果周波数変換方法によって生成される。そのため、工業分野で広く使用されている紫外レーザは主に固体紫外レーザである。レーザ光
5)利得媒質によって:固体状態(固体、光ファイバ、半導体など)、気体、液体、自由電子レーザなどを分ける。レーザは:①液体レーザと気体レーザに分けられ、効率が低いため、高周波交換作業材料とメンテナンスが必要で、現在はその特殊な性能だけを利用して、利基市場に応用する;②現在の自由電子レーザ技術はまだ十分ではない。周波数が連続して調和可能なスペクトル範囲が広いという利点があるが、短期間での広範な応用は難しい。③ソリッドステートレーザは現在最も広く応用され、市場シェアが最も高いレーザである。それらは通常、結晶を作動材料とする固体レーザと、ガラス繊維を作動材料とする(過去20年間、電気光学変換効率と光束品質を考慮して盛んに発展した)ファイバレーザに分けられ、現在はキセノンフラッシュランプなどの少量のランプをポンプ源として使用している。そしてそれらの多くはポンプ源として半導体レーザを用いている。半導体レーザは、半導体材料をレーザ媒体として用い、ダイオードの活性領域に電流を注入してポンプ方法(光は電子被曝により発生する)とするレーザダイオードである。電気光学変換効率が高く、体積が小さく、寿命が長いという特徴がある。固体レーザでもあるが、光ビーム品質が悪いため、半導体レーザが直接発生する光は直接応用分野で制限されている。複数のシーン。
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