Os lasers são os dispositivos que usam o princípio de radiação estimulada para amplificar ou oscilar luz em algumas substâncias entusiasmados.
A matéria é excitada pela luz, pela eletricidade e pelos outros métodos, de modo que algumas das partículas sejam excitadas a um estado de energia mais alta. Quando o número de partículas neste estado é maior do que o número de partículas no estado de mais baixa energia, a matéria pode ser afetada pela radiação estimulada. A radiação ótica de um determinado comprimento de onda produz a amplificação, isto é, quando a radiação ótica deste comprimento de onda passa através do material, emite-se a radiação ótica cuja a intensidade é amplificada e é-se consistente com a posição, a frequência e o sentido da onda da luz de incidente. Isto é chamado um amplificador de laser.
Se a substância entusiasmado é colocada na cavidade ressonante, a radiação clara reflete para a frente e para trás ao longo da linha central na cavidade ressonante, e das passagens através da substância muitas vezes, e a radiação clara é amplificada muitas vezes formar um feixe “laser” com alta intensidade e sentido concentrado. Este é o oscilador do laser.
Princípio de funcionamento: A molécula do CO2 é uma molécula simétrica linear. Dois átomos de oxigênio são em ambos os lados do átomo de carbono, que representa a posição de equilíbrio dos átomos. Os átomos na molécula estão sempre no movimento, e vibram constantemente em torno de sua posição de equilíbrio. De acordo com a teoria molecular da vibração, o CO2 tem três modos diferentes da vibração:① Os dois átomos de oxigênio vibram em sentidos opostos ao longo da linha central molecular, isto é, os dois oxigênios alcançam o valor máximo e o valor do equilíbrio da vibração ao mesmo tempo durante a vibração, e o o átomo de carbono é estacionário, assim que sua vibração é chamada vibração simétrica. ② que os dois átomos de oxigênio vibram na perpendicular do sentido à linha central molecular, e o sentido da vibração é o mesmo, quando o átomo de carbono vibrar no sentido e na perpendicular opostos à linha central molecular. Desde que as vibrações dos três átomos são sincronizadas, é chamado igualmente vibração da deformação. ③ que os três átomos vibram ao longo da linha central da simetria, e o sentido da vibração do átomo de carbono é oposto àquele dos dois átomos de oxigênio, que é chamado igualmente energia vibracional anti-simétrica. Nestes três modos diferentes da vibração, determina-se que há uns grupos diferentes de níveis de energia.
Tubo do laser do CO2: É a peça a mais crítica da máquina do laser. É feito geralmente do vidro duro e adota geralmente uma estrutura mergulhada da luva. A camada mais íntimo é o tubo de descarga, a segunda camada é a embalagem água-de refrigeração, e a camada ultraperiférica é o tubo de armazenamento do gás. O diâmetro do tubo de descarga do laser de dióxido de carbono é maior do que aquele do tubo do laser Ele-Ne. Em linhas gerais, a espessura do tubo de descarga não tem nenhum efeito no potência de saída, principalmente considerando o efeito de difração causado pelo tamanho do ponto, que deve ser determinado de acordo com o comprimento do tubo. O tubo mais longo é mais grosso, e o tubo mais curto é mais fino. O comprimento do tubo de descarga é proporcional ao potência de saída. Dentro de alguma escala do comprimento, o potência de saída pelo medidor de aumentos do comprimento do tubo de descarga com o comprimento total. A finalidade de adicionar um revestimento refrigerar de água é refrigerar o gás de trabalho e estabilizar o potência de saída. O tubo de descarga é conectado ao tubo de armazenamento do gás em ambas as extremidades, isto é, uma extremidade do tubo de armazenamento do gás é conectada com o tubo de descarga com um furo pequeno, e a outra extremidade é conectada com o tubo de descarga através do tubo espiral do retorno, de modo que o gás possa circular no tubo de descarga e no fluxo do tubo de armazenamento do gás, o gás no tubo de descarga é trocada a qualquer hora.
Cavidade ressonante ótica: A cavidade ressonante do laser do CO2 é geralmente lisa e côncava. O espelho é feito do vidro K8 ótico ou do quartzo ótico, que é processado em um espelho côncavo com um grande raio de curvatura. A superfície do espelho é revestida com um filme do metal com um filme folheado a ouro da refletividade-um alta. A refletividade no comprimento de onda dos alcances 98,8% de 10.6μm, e as propriedades químicas são estáveis. A luz emissora pelo dióxido de carbono é luz infra-vermelha. Consequentemente, o refletor precisa de usar os materiais que transmitem a luz infra-vermelha, porque o vidro ótico ordinário não é transparente à luz infra-vermelha. Exige-se para fazer no centro um furo pequeno do espelho da reflexão total. Então selo um a parte do material infravermelho que pode transmitir o laser de 10.6μm para selar o gás. Isto faz uma peça do laser na saída da cavidade ressonante deste furo pequeno para formar um raio laser.
Fonte e bomba de alimentação: A corrente de descarga do laser incluido do CO2 é relativamente pequena. Usa os elétrodos frios e o cátodo é feito de placas do molibdênio ou de níquel em uma forma cilíndrica. Com uma corrente de trabalho de 30-40mA, a área do cilindro do cátodo é 500cm2, de modo que a lente não seja poluída. Uma barreira clara é adicionada entre o cátodo e a lente. A bomba é excitada por uma fonte de alimentação de DC contínua. O princípio da fonte de alimentação de DC para excitar o laser do CO2 é que a tensão de C.C. é aumentar a tensão AC na cidade com um transformador, e obtém a eletricidade de alta tensão com a correção de alta tensão e da filtração de alta tensão a adicionar ao tubo do laser.