Základy laserových technológií

Čo znamená „LASER“

„LASER“ je akronym z anglického“Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation“, slovensky : zosilňovanie svetla stimulovanou emisiou žiarenia. Lasery zosilňujú svetlo absorbovaním a vyžarovaním energie. Zdrojom energie, ktorým môže byť napríklad výbojka alebo dióda ich do aktívneho prostredia dodáva („pumpovaná“) energia. Aktívnym prostredím môže byť napríklad tyč kryštálu u pevnolátkových alebo zmes plynov pri plynových laserov. Dodaná energia energeticky vybudí elektróny aktívneho prostredia zo základnej energetickej hladiny do vyššej energetickej hladiny a tým dôjde k tzv. excitácii. Takto je do vyšších energetických stavov vybudená väčšina elektrónov aktívneho prostredia a vzniká tzv. inverzia populácie. Pri opätovnom prestupe elektrónu na nižšiu energetickú hladinu dôjde k vyžiareniu (emisii) kvantá energie vo forme fotónov. Tieto fotóny následne interagujú s ďalšími elektróny inverznej populácie, čím spúšťajú tzv. stimulovanú emisiu fotónov s rovnakou frekvenciou a fázou aj u nich. Aktívne prostredie je uzavreté v tzv. rezonatory, tvoreného napr. zrkadlami. V ňom dochádza k odrazu fotónov a ich opätovnému priechodu aktívnym prostredím. To ďalej podporuje stimulovanú emisiu a dochádza k zosilňovaniu toku fotónov. Výsledný svetelný lúč potom opúšťa rezonátor polopriepustným zrkadlom.

Vlastnosti laserového lúča

Základnými vlastnosťami laserového lúča sú :

• monochromatičnosť – jedna vlnová dĺžka
• koherentnosť – svetelné vlny nie sú proti sebe posunuté, sú vo fáze
• malá divergencia – lúč vyslaný na Mesiac bude mať na jeho povrchu priemer 25 cm !

Laserový lúč môže byť zaostrený pomocou sústreďovacej šošovky. Extrémne vysoká hustota energie je sústredená v ohnisku a môže byť použitá pre tavenie alebo odparenie materiálu. Okrem toho, s použitím vhodnej optiky (zrkadiel), laserové svetlo možno smerovať a odraziť, a to úplne bez akýchkoľvek strát aj na veľké vzdialenosti. K navedeniu laserového lúča na pracovnú plochu laseru sa používajú lasery s pohyblivou hlavou (flat bed alebo tiež portálové) alebo priemyselné lasery so skenerovou hlavou a galvanometrický sklopenými zrkadlami. Laserový lúč sa tak stáva univerzálnym nástrojom, ktorý sa neopotrebováva a nikdy sa neotupí.

Rôzne lasery pre rôzne aplikácie

Bežne používané lasery sú uzavreté („sealed-off“) plynové CO2 lasery a pevnolátkové vláknové lasery. Obidva typy pracujú ekonomicky a majú dlhú životnosť. CO2 lasery sú použiteľné takmer na všetky materiály s výnimkou kovov a možno ich použiť ako pre gravírovanie tak i pre rezanie. Vláknové lasery sú vhodné pre značenie a gravírovanie kovov a zmenu farby u plastov. Navyše s laserovými systémami Trotec Speedy Flexx, jedinými gravírovacími zariadeniami, ktoré kombinujú obe technológie a umožňujú použiť oba laserové zdroje v jednej úlohe, môžete kombinovať všetky aplikácie (gravírovanie, značenie a rezanie) rovnako efektívne.

Kliknite pre viac informácií : Typy laserov