Laser sind Geräte, die das Prinzip der angeregten Strahlung verwenden, um zu verstärken oder zu oszillieren Licht in einigen aufgeregten Substanzen.
Die Angelegenheit wird durch Licht, Strom und andere Methoden aufgeregt, damit einige der Partikel zu einem Zustand der höheren Energie aufgeregt werden. Wenn die Anzahl von Partikeln in diesem Zustand größer als die Anzahl von Partikeln im Zustand der niedrigeren Energie ist, kann die Angelegenheit durch angeregte Strahlung beeinflußt werden. Die optische Strahlung einer bestimmten Wellenlänge produziert Verstärkung, d.h. wenn die optische Strahlung dieser Wellenlänge durch das Material überschreitet, strahlt sie optische Strahlung, deren Intensität verstärkt wird aus und ist mit der Wellenposition, -frequenz und -richtung des Vorfalllichtes in Einklang. Dieses wird einen Laser-Verstärker genannt.
Wenn die aufgeregte Substanz in den Resonanzhohlraum gelegt wird, reflektiert sich die helle Strahlung hin und her entlang der Achse im Resonanzhohlraum und den Durchläufen durch die Substanz viele Male, und die helle Strahlung wird viele Male, einen Strahl „Laser“ zu bilden mit hoher Intensität und starker Richtung verstärkt. Dieses ist der Laser-Oszillator.
Funktionsprinzip: Das CO2-Molekül ist ein lineares symmetrisches Molekül. Zwei Sauerstoffatome sind auf beiden Seiten vom Kohlenstoffatom, das die Gleichgewichtslage der Atome darstellt. Die Atome im Molekül sind immer in der Bewegung und vibrieren ständig um ihre Gleichgewichtslage. Entsprechend der Molekülschwingungstheorie hat CO2 drei verschiedene Erschütterungsmodi:① Die zwei Sauerstoffatome vibrieren in entgegengesetzte Richtungen entlang die molekulare Achse, d.h. erreicht der zwei Sauerstoff den Grenzwert und den Gleichgewichtswert der Erschütterung gleichzeitig während der Erschütterung, und das Kohlenstoffatom ist stationär, also wird seine Erschütterung symmetrische Erschütterung genannt. ②, welches die zwei Sauerstoffatome in das Richtungssenkrechte zur molekularen Achse vibrieren, und die Erschütterungsrichtung ist die selbe, während das Kohlenstoffatom in die gegenüberliegende Richtung und in das Senkrechte zur molekularen Achse vibriert. Da die Erschütterungen der drei Atome synchronisiert werden, wird es auch Deformationsschwingung genannt. ③, welches die drei Atome entlang die Achse von Symmetrie vibrieren, und die Erschütterungsrichtung des Kohlenstoffatoms ist gegenüber der der zwei Sauerstoffatome, die auch antisymmetric Schwingungsenergie genannt wird. In diesen drei verschiedenen Erschütterungsmodi wird es bestimmt, dass es verschiedene Gruppen Energieniveaus gibt.
CO2-Laser-Rohr: Es ist das kritischste Teil der Laser-Maschine. Es wird normalerweise vom harten Glas gemacht und im Allgemeinen eine überlagerte Ärmelstruktur annimmt. Die innerste Schicht ist die Entladungslampe, ist die zweite Schicht das wassergekühlte Gehäuse, und die äußerste Schicht ist das Gasspeicherrohr. Der Durchmesser der Entladungslampe des Kohlendioxydlasers ist größer als der des Rohrs Laser-Er-Ne. Im allgemeinen hat die Stärke der Entladungslampe keinen Effekt auf die Spitzenleistung und hauptsächlich betrachtet den Beugungseffekt als verursacht durch die Größe der Stelle, die entsprechend der Rohrlänge bestimmt werden sollte. Das längere Rohr ist stärker, und das kürzere Rohr ist dünner. Die Länge der Entladungslampe ist zur Spitzenleistung proportional. Innerhalb eines bestimmten Längenbereiches die Spitzenleistung pro Meter Entladungslampelängenzunahmen mit der Gesamtlänge. Der Zweck des Addierens einer Wasserkühlungsjacke ist, das Arbeitsgas abzukühlen und die Spitzenleistung zu stabilisieren. Die Entladungslampe wird an das Gasspeicherrohr an beiden Enden angeschlossen, d.h. wird ein Ende des Gasspeicherrohrs mit der Entladungslampe mit einem kleinen Loch angeschlossen, und das andere Ende wird mit der Entladungslampe durch das gewundene Rückkehrrohr, damit das Gas in der Entladungslampe und in der Gasspeicherrohrströmung verteilen kann, das Gas in der Entladungslampe wird ausgetauscht jederzeit angeschlossen.
Optischer Resonanzhohlraum: Der Resonanzhohlraum von CO2-Laser ist normalerweise flach und konkav. Der Spiegel wird vom optischen Glas K8 oder vom optischen Quarz hergestellt, der zu einem Hohlspiegel mit einem großen Radius Biegung verarbeitet wird. Die Spiegeloberfläche wird mit einem Metallschicht mit einem vergoldeten Film des hohen Reflexionsvermögens-ein beschichtet. Das Reflexionsvermögen an der Wellenlänge von 10.6μm Reichweiten 98,8% und die chemischen Eigenschaften sind stabil. Das Licht, das durch Kohlendioxyd ausgestrahlt wird, ist Infrarotlicht. Deshalb muss der Reflektor Materialien benutzen, die Infrarotlicht übertragen, weil gewöhnliches optisches Glas nicht zum Infrarotlicht transparent ist. Es wird angefordert, um ein kleines Loch in der Mitte des Totalreflexionsspiegels zu machen. Dann Dichtung ein Stück Infrarotmaterial, das 10.6μm Laser übertragen kann, um das Gas zu versiegeln. Dieses lässt ein Teil vom Laser im Resonanzhohlraumertrag von diesem kleinen Loch ein Laserstrahl bilden.
Stromversorgung und Pumpe: Der Entladestrom des beiliegenden CO2-Lasers ist verhältnismäßig klein. Er benutzt kalte Elektroden und die Kathode wird von den Molybdän- oder Nickelplatten in eine Zylinderform hergestellt. Mit einem Arbeitsstrom von 30-40mA, ist der Bereich des Kathodenzylinders 500cm2, damit die Linse nicht verunreinigt wird. Eine Lichtschranke wird zwischen der Kathode und der Linse hinzugefügt. Die Pumpe wird durch eine ununterbrochene DC-Stromversorgung aufgeregt. Das Prinzip der DC-Stromversorgung für das Aufregen des CO2-Lasers ist, dass die Gleichspannung, die Wechselspannung in der Stadt mit einem Transformator zu erhöhen ist, und erreicht Hochspannungsstrom durch Hochspannungskorrektur und die Hochspannungsentstörung, zum dem Laser-Rohr hinzuzufügen.