Виды лазеров
Лазер – это устройство для усиления и излучения узконаправленного света, обладающего особыми свойствами, которые находят применение во множестве отраслей науки, техники и медицины.
Важность лазеров в современном мире сложно переоценить. Лазеры используются для обработки материалов, медицинских процедур, связи, научных исследований и многого другого.
По цвету:
Цвет является одной из ключевых характеристик лазеров. Различные цветовые диапазоны используются в зависимости от конкретных целей и задач.
- Красные лазеры: имеют длину волны около 650-670 нм. Эти лазеры широко применяются в сфере показов, указателей и считывателей штрих-кодов.
- Зеленые лазеры: с длиной волны около 532 нм, они обеспечивают более яркий и видимый луч. Зеленые лазеры широко используются в астрономии, презентациях и в различных фотониках.
- Синие лазеры: появление этих лазеров произошло с развитием синих светодиодов. Синие лазеры имеют длину волны около 450 нм и применяются в науке, проекциях и в оптических дисках.
- Ультрафиолетовые и инфракрасные лазеры: эти лазеры находят применение в научных исследованиях, оптоэлектронике и многих других областях.
Типы лазеров:
Лазеры могут быть классифицированы по различным принципам работы.
- Холодные лазеры: не требуют охлаждения и работают при комнатной температуре. Примерами таких лазеров являются полупроводниковые лазеры и диодные лазеры.
- Газовые лазеры: эти лазеры используют газы в качестве активных сред. Некоторые известные примеры газовых лазеров включают углекислотные лазеры (CO2), аргоновые и неодимовые лазеры.
- Твердотельные лазеры: активная среда в таких лазерах представлена твердыми материалами, такими как рубин, иттербий, карбон и др. Эти лазеры обладают высокой энергией и применяются в науке, промышленности и медицине.
- Жидкостные лазеры: в этом типе лазеров активная среда представлена жидкостью, например, красителем. Жидкостные лазеры обеспечивают широкий диапазон длин волн и могут использоваться для настройки цвета излучения.
- Диодные лазеры: работают на основе полупроводниковых структур, которые преобразуют электрическую энергию в световую. Диодные лазеры применяются в коммуникационных системах, принтерах, лазерных указателях и др.
- Оптоволоконные лазеры: эти лазеры используют тонкие оптоволокна для усиления и распространения светового излучения. Они широко применяются в связи и интегрированных оптических системах.
- Полупроводниковые лазеры: работают на основе полупроводниковых структур и обладают преимуществами компактности, высокой эффективности и дешевизны. Полупроводниковые лазеры используются во многих сферах, включая коммуникации и науку.
Особые типы лазеров
В дополнение к основным типам лазеров существуют их различные вариации и особые виды.
- Пикосекундные лазеры: генерируют световые импульсы длительностью в пикосекунды. Пикосекундные лазеры применяются в медицине, науке и искусстве.
- Фемтосекундные лазеры: обладают длительностью световых импульсов в фемтосекундах (10^-15 секунды). Фемтосекундные лазеры нашли широкое применение в терагерцовой спектроскопии, томографии и в области исследования физических и химических процессов.
- Эксимерные лазеры: используют эксимерную активную среду, состоящую из соединения двух различных элементов. Эксимерные лазеры широко применяются в хирургии, микрообработке материалов и литографии.
- Александритовые лазеры: основаны на кристалле александрита и используются для удаления татуировок, лазерной эпиляции и других медицинских процедур.
- Эрбиевые лазеры: используют активную среду, содержащую ион эрбия, и применяются в лазерной хирургии, обработке материалов и телекоммуникациях.
- Гибридные лазеры: это лазерные системы, сочетающие несколько типов лазеров, что позволяет получить разнообразные световые характеристики.
- Фракционные лазеры: используются в косметической медицине для устранения различных дефектов кожи и рубцов.
- Тулиевые лазеры: работают на основе активной среды, содержащей ион тулия, и находят применение в научных исследованиях, лабораторных работах и лазерной обработке материалов.
Лазеры в применении
Лазеры находят широкое применение в различных отраслях.
- Лазеры в строительстве и градостроительстве: используются для выравнивания поверхностей, измерений, геодезических работ и других задач.
- Лазеры в медицине и косметологии: применяются для хирургических вмешательств, лечения кожных заболеваний, лазерной эпиляции и многого другого.
- Лазеры в промышленности и производстве: используются для маркировки, сварки, резки, светоиндикации и других задач.
- Боевые лазеры и световое вооружение: лазеры могут использоваться в качестве оружия или средства обороны.
Заключение
Разнообразие видов и типов лазеров, а также их применение в различных сферах делает их неотъемлемой частью нашей современной жизни.
Лазерные технологии продолжают развиваться и находят все новые и интересные применения. В будущем можно ожидать ещё большего улучшения и расширения возможностей лазеров во всех сферах человеческой деятельности.
Больше о различных видов лазеров, используемых в промышленности и научных исследованиях, можно узнать на ежегодной выставке «Фотоника», проходящей в ЦВК «Экспоцентр» в Москве.