Cómo funcionan los láseres
El principio de funcionamiento de un láser es principalmente excitar átomos o moléculas, haciendo que salten de un nivel de energía bajo a un nivel de energía alto, para luego volver a caer al nivel de energía baja y liberar energía para generar fotones. Estos fotones interactúan con otros átomos para formar más fotones, que se propagan en el medio de ganancia para formar luz láser.
En primer lugar, los láseres requieren una fuente de energía para excitar átomos o moléculas. Esta energía puede ser electricidad, luz, reacción química, etc. Una vez que los átomos o moléculas se excitan a un nivel de energía alto, absorben energía y saltan a un nivel de energía más bajo. En el proceso, liberan un fotón cuya energía es igual a la diferencia de energía entre las transiciones atómicas o moleculares.
Estos fotones liberados se propagan en el medio de ganancia e interactúan con otros átomos o moléculas. Cuando estos fotones encuentran otros átomos o moléculas, estimulan a esos átomos o moléculas a saltar de un nivel de energía más bajo a un nivel de energía más alto y liberar más fotones. Estos fotones interactúan con otros átomos para formar más fotones, un proceso llamado emisión estimulada de radiación.
Dado que los átomos o moléculas en el medio de ganancia están distribuidos aleatoriamente, los fotones producidos también están distribuidos aleatoriamente. Sin embargo, cuando se excitan suficientes átomos o moléculas y se producen suficientes fotones, estos fotones forman un rayo láser de alta intensidad, alta dirección y alta coherencia. Este rayo láser puede propagarse largas distancias en el medio de ganancia y tiene una densidad de energía muy fuerte.
Clasificación de los láseres
1. Láser sólido: este tipo de láser utiliza material sólido como medio láser y excita las partículas aplicando energía al material sólido para provocar que emita láser. luz. Los láseres de estado sólido se utilizan ampliamente en campos como el tratamiento médico, el procesamiento de materiales, las comunicaciones y la investigación científica.
2. Láser de gas: este tipo de láser utiliza gas como medio láser. Al pasar corriente o descarga en el gas, estimula la transición del nivel de energía de las moléculas de gas para generar luz láser. Los láseres de gas se utilizan ampliamente en marcado láser, corte, investigación médica y científica y otros campos.
3. Láser semiconductor: este tipo de láser utiliza material semiconductor como medio láser. Al inyectar corriente en el material semiconductor, los electrones y los huecos se recombinan y producen radiación láser. Los láseres semiconductores se utilizan ampliamente en campos como las comunicaciones ópticas, el almacenamiento óptico, los punteros láser y la impresión láser. Se caracterizan por su tamaño compacto, alta eficiencia y larga vida útil.