{"id":2389,"date":"2021-05-11T02:55:56","date_gmt":"2021-05-11T02:55:56","guid":{"rendered":"https:\/\/fclatbz2dc.wpdns.site\/?p=2389"},"modified":"2024-01-22T01:34:05","modified_gmt":"2024-01-22T01:34:05","slug":"what-is-the-laser-resonator","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/mydery.com\/es\/what-is-the-laser-resonator\/","title":{"rendered":"\u00bfQu\u00e9 es el resonador l\u00e1ser?"},"content":{"rendered":"

<\/span>Tiempo de lectura estimado: <\/span>37<\/span> minuto<\/span><\/p>\n\n\n\n

El instrumento que produce una fuente de luz l\u00e1ser se llama resonador l\u00e1ser, que incluye l\u00e1ser de gas, l\u00e1ser l\u00edquido, l\u00e1ser de estado s\u00f3lido, dispositivo \u00f3ptico semiconductor y otros l\u00e1seres. Entre ellos, los l\u00e1seres m\u00e1s t\u00edpicos son CO2 <\/sub>l\u00e1seres de gas, l\u00e1seres semiconductores, l\u00e1seres de estado s\u00f3lido YAG y l\u00e1seres de fibra.<\/p>\n\n\n\n

Composici\u00f3n b\u00e1sica y desarrollo del l\u00e1ser.<\/h3>\n\n\n\n

La composici\u00f3n b\u00e1sica del l\u00e1ser.<\/h4>\n\n\n\n

Aunque existen muchos tipos de l\u00e1seres, todos producen l\u00e1seres mediante excitaci\u00f3n y radiaci\u00f3n estimulada. Por lo tanto, la composici\u00f3n b\u00e1sica de los l\u00e1seres es fija, generalmente compuesta por materiales de trabajo (es decir, medios de trabajo que pueden producir inversi\u00f3n de poblaci\u00f3n despu\u00e9s de ser excitados), fuentes de excitaci\u00f3n (la energ\u00eda que puede hacer que la sustancia de trabajo invierta el n\u00famero de part\u00edculas, tambi\u00e9n conocida como la fuente de la bomba) y la cavidad resonante \u00f3ptica se componen de tres partes.<\/p>\n\n\n\n

Sustancia de trabajo<\/h5>\n\n\n\n

La producci\u00f3n del l\u00e1ser debe elegir un material de trabajo adecuado, que puede ser gas, l\u00edquido, s\u00f3lido o semiconductor. En este medio, el n\u00famero de part\u00edculas se puede invertir para crear las condiciones necesarias para obtener luz l\u00e1ser. La existencia de niveles de energ\u00eda metaestables es muy beneficiosa para la realizaci\u00f3n de la inversi\u00f3n de la poblaci\u00f3n. Hay casi mil tipos de materiales de trabajo y las longitudes de onda del l\u00e1ser que se pueden generar cubren una amplia gama de bandas ultravioleta de vac\u00edo a bandas de infrarrojo lejano.<\/p>\n\n\n\n

Fuente de excitaci\u00f3n<\/h5>\n\n\n\n

Para hacer que el n\u00famero de part\u00edculas en la sustancia de trabajo se invierta, se debe adoptar un cierto m\u00e9todo para excitar el sistema de part\u00edculas y aumentar el n\u00famero de part\u00edculas a altos niveles de energ\u00eda. El m\u00e9todo de descarga de gas puede utilizar electrones con energ\u00eda cin\u00e9tica para excitar la sustancia de trabajo, lo que se denomina excitaci\u00f3n el\u00e9ctrica; La fuente de luz de pulso tambi\u00e9n se puede usar para irradiar la sustancia de trabajo para producir excitaci\u00f3n, que se llama excitaci\u00f3n \u00f3ptica; hay excitaci\u00f3n t\u00e9rmica, excitaci\u00f3n qu\u00edmica, etc. Varios m\u00e9todos de incentivo se denominan v\u00edvidamente bombeo o bombeo. Para obtener continuamente la salida del l\u00e1ser, debe bombearse continuamente para mantener el n\u00famero de part\u00edculas en el estado excitado.<\/p>\n\n\n\n

Cavidad \u00f3ptica<\/h5>\n\n\n\n

Con un material de trabajo y una fuente de excitaci\u00f3n adecuados, se puede lograr la inversi\u00f3n de la poblaci\u00f3n, pero la intensidad de la radiaci\u00f3n estimulada generada de esta manera es muy baja y no se puede aplicar. Entonces, la gente pens\u00f3 que se podr\u00eda usar una cavidad resonante \u00f3ptica para amplificar la radiaci\u00f3n estimulada. La cavidad de resonancia \u00f3ptica est\u00e1 compuesta por dos espejos con una determinada forma geom\u00e9trica y caracter\u00edsticas de reflexi\u00f3n \u00f3ptica combinadas de una manera espec\u00edfica. Sus principales funciones son las siguientes.<\/p>\n\n\n\n

Proporcionar la capacidad de retroalimentaci\u00f3n \u00f3ptica para hacer que los fotones de emisi\u00f3n estimulados vayan y retrocedan en la cavidad varias veces para formar una oscilaci\u00f3n continua coherente.<\/p>\n\n\n\n

Limite la direcci\u00f3n y frecuencia del rayo oscilante en la cavidad para asegurarse de que el l\u00e1ser de salida tenga una cierta direccionalidad y monocromaticidad.<\/p>\n\n\n\n

El desarrollo de los l\u00e1seres<\/h4>\n\n\n\n

El l\u00e1ser es uno de los componentes b\u00e1sicos indispensables en los sistemas de procesamiento l\u00e1ser modernos. Con el desarrollo de la tecnolog\u00eda de procesamiento l\u00e1ser, los l\u00e1seres tambi\u00e9n avanzan constantemente y han aparecido muchos l\u00e1seres nuevos.<\/p>\n\n\n\n

Los primeros l\u00e1seres de procesamiento de fuente l\u00e1ser eran principalmente CO de alta potencia2<\/sub>, l\u00e1seres de gas y l\u00e1seres de estado s\u00f3lido YAG con bombeo de l\u00e1mpara. Desde la perspectiva de la historia del desarrollo de la tecnolog\u00eda de procesamiento l\u00e1ser, el CO de alta capitalizaci\u00f3n2 <\/sub>y los l\u00e1seres que aparecieron a mediados de la d\u00e9cada de 1970 han desarrollado CO enfriado por difusi\u00f3n2<\/sub> l\u00e1seres. La Tabla 2.1 muestra el estado de desarrollo de CO2<\/sub> l\u00e1seres.<\/p>\n\n\n\n

Tipo de l\u00e1ser  <\/td>Tipo sellado<\/td>Tipo de flujo axial lento<\/td>Tipo de flujo cruzado<\/td>Tipo de flujo axial r\u00e1pido<\/td>Turbo ventilador Flujo axial r\u00e1pido  <\/td>Tipo de enfriamiento por difusi\u00f3n SLAB  <\/td><\/tr>
Edad de aparici\u00f3n  <\/td>Mediados de la d\u00e9cada de 1970<\/td>Principios de la d\u00e9cada de 1980<\/td>Mediados de la d\u00e9cada de 1980<\/td>Finales de la d\u00e9cada de 1980<\/td>Principios de la d\u00e9cada de 1990<\/td>Mediados de los 90 del siglo XX  <\/td><\/tr>
Potencia \/ W<\/td>500  <\/td>1000  <\/td>20000  <\/td>5000  <\/td>10000  <\/td>5000<\/td><\/tr>
Calidad del haz (M2<\/sup> factor  <\/td>Inestable<\/td>1.5<\/td>10<\/td>5<\/td>2.5<\/td>1.2<\/td><\/tr>
Calidad del haz (KF<\/sub>\/ mm \u2022 mrad)<\/td> Inestable<\/td>5<\/td>35<\/td>17<\/td>9<\/td>4.5<\/td><\/tr><\/tbody><\/table>
Tabla 2.1 Estado de desarrollo del CO2<\/sub> l\u00e1ser<\/figcaption><\/figure>\n\n\n\n

CO temprano2 <\/sub>Los l\u00e1seres tend\u00edan a desarrollarse en la direcci\u00f3n de aumentar la potencia del l\u00e1ser, pero cuando la potencia del l\u00e1ser alcanz\u00f3 un cierto requisito, se prest\u00f3 atenci\u00f3n a la calidad del rayo del l\u00e1ser y el desarrollo del l\u00e1ser se desplaz\u00f3 para mejorar la calidad del rayo. Recientemente, la losa de CO enfriada por difusi\u00f3n2<\/sub> El l\u00e1ser, que est\u00e1 cerca del l\u00edmite de difracci\u00f3n, tiene una buena calidad de haz y ha sido ampliamente utilizado una vez que se lanz\u00f3, especialmente en el campo del corte por l\u00e1ser, y es el preferido de muchas empresas.<\/p>\n\n\n\n

El co2<\/sub> El resonador l\u00e1ser tiene las desventajas de un gran volumen, una estructura compleja y un mantenimiento dif\u00edcil. El metal no puede absorber bien el l\u00e1ser con una longitud de onda de 10,6 m, no puede usar fibra \u00f3ptica para transmitir el l\u00e1ser, y el plasma inducido por el tiempo de soldadura tiene graves y otras deficiencias. M\u00e1s tarde, el l\u00e1ser de estado s\u00f3lido YAG con una longitud de onda de 1.06 \u0447m compens\u00f3 las deficiencias del CO2<\/sub> l\u00e1ser hasta cierto punto. Los primeros l\u00e1seres de estado s\u00f3lido de YAG utilizaban m\u00e9todos de bombeo de l\u00e1mparas, que ten\u00edan problemas como la baja eficiencia del l\u00e1ser (aproximadamente 3%) y la mala calidad del haz. Con el avance continuo de la tecnolog\u00eda l\u00e1ser, los l\u00e1seres de estado s\u00f3lido YAG continuaron progresando y aparecieron muchos l\u00e1seres nuevos. El estado de desarrollo de los l\u00e1seres de estado s\u00f3lido YAG se muestra en la Tabla 2.2.<\/p>\n\n\n\n

Tipo de l\u00e1ser  <\/td>L\u00e1mpara bombeada<\/td>Bombeo de diodo<\/td>Fibra bombeada  <\/td>DISCO de escamas  <\/td>Semiconductor bombeado por el extremo<\/td>l\u00e1ser de fibra  <\/td><\/tr>
Edad de aparici\u00f3n  <\/td>Decenio de 1980<\/td>Finales de la d\u00e9cada de 1980  <\/td>Mediados de la d\u00e9cada de 1990  <\/td>Mediados de la d\u00e9cada de 1990  <\/td>Finales de la d\u00e9cada de 1990  <\/td>Principios del siglo XXI  <\/td><\/tr>
Potencia \/ W<\/td>6000  <\/td>4400  <\/td>2000  <\/td>4000 \uff08prototipo\uff09  <\/td>200  <\/td>10000<\/td><\/tr>
Calidad del haz (M2<\/sup> factor)<\/td>70<\/td>35<\/td>35<\/td>7<\/td>1.1<\/td>70<\/td><\/tr>
Calidad del haz (KF<\/sub>\/ mm \u2022 mard)<\/td>25<\/td>12<\/td>12<\/td>2.5<\/td>0.35<\/td>25<\/td><\/tr><\/tbody><\/table>
Tabla 2.2 El estado de desarrollo de los l\u00e1seres de estado s\u00f3lido YAG<\/figcaption><\/figure>\n\n\n\n

Puede verse en la Tabla 2.1 y la Tabla 2.2 que adem\u00e1s de mejorar continuamente la potencia del l\u00e1ser, otro aspecto importante del desarrollo del l\u00e1ser es mejorar continuamente la calidad del rayo del l\u00e1ser. La calidad del rayo l\u00e1ser a menudo juega un papel m\u00e1s importante en el proceso de procesamiento del l\u00e1ser que la potencia del l\u00e1ser.<\/p>\n\n\n\n

El desarrollo de la fabricaci\u00f3n de l\u00e1ser con l\u00e1ser<\/a> La potencia y la calidad del haz se muestran en la Figura 2.1.<\/p>\n\n\n\n

\"The
Figura 2.1 El desarrollo de la fabricaci\u00f3n de l\u00e1seres con potencia l\u00e1ser y calidad de haz<\/figcaption><\/figure>\n\n\n\n

A principios del siglo XXI, apareci\u00f3 otro nuevo tipo de l\u00e1ser semiconductor l\u00e1ser. En comparaci\u00f3n con el CO tradicional de alta potencia2<\/sub> Resonador de l\u00e1seres y l\u00e1seres de estado s\u00f3lido YAG, los l\u00e1seres semiconductores tienen ventajas t\u00e9cnicas obvias, como tama\u00f1o peque\u00f1o, peso ligero, alta eficiencia, bajo consumo de energ\u00eda, larga vida \u00fatil y alta tasa de absorci\u00f3n de l\u00e1seres de metal a semiconductores. Con el continuo desarrollo de la tecnolog\u00eda l\u00e1ser de semiconductores, se han desarrollado r\u00e1pidamente otros l\u00e1seres de estado s\u00f3lido basados en l\u00e1seres de semiconductores, como los l\u00e1seres de fibra, los l\u00e1seres de estado s\u00f3lido bombeados por semiconductores y los l\u00e1seres de l\u00e1minas. Entre ellos, los l\u00e1seres de fibra se est\u00e1n desarrollando r\u00e1pidamente, especialmente los l\u00e1seres de fibra dopados con tierras raras, que se han utilizado ampliamente en comunicaciones de fibra, detecci\u00f3n de fibra, procesamiento de materiales con l\u00e1ser y otros campos.<\/p>\n\n\n\n

De CO2<\/sub> l\u00e1ser de gas a l\u00e1ser de fibra<\/h3>\n\n\n\n

CO2<\/sub> l\u00e1ser de gas<\/h4>\n\n\n\n

Un l\u00e1ser que usa CO2<\/sub> ya que la principal sustancia de trabajo se llama CO2<\/sub> l\u00e1ser. Una peque\u00f1a cantidad de N2<\/sup> y debe agregarse a su sustancia de trabajo para mejorar la ganancia, la eficiencia de la resistencia al calor y la potencia de salida del l\u00e1ser. CO2<\/sub> El l\u00e1ser tiene las siguientes caracter\u00edsticas.<\/p>\n\n\n\n