เลเซอร์มักใช้สำหรับการใช้งานที่หลากหลาย ต่างกันไปตามตัวกลางที่ใช้งานได้ พลังงาน วิธีการทำงาน หรือการใช้งาน ตัวอย่างของความเป็นไปได้ของการใช้เลเซอร์ ได้แก่ การตัดวัสดุ การวัดระยะทาง การทำศัลยกรรมความงาม การลบรอยสัก การบันทึกและการสร้างเสียงและภาพซ้ำ การสื่อสารโทรคมนาคมด้วยแสง และอื่นๆ อีกมากมาย ฟังก์ชั่นมากมายดังกล่าวและการดัดแปลงเลเซอร์อย่างต่อเนื่องบ่งบอกถึงบทบาทที่สำคัญของพวกเขาในโลกปัจจุบัน
เลเซอร์เป็นตัวย่อของ Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation พวกมันทำงานโดยขยายแสงที่ปล่อยออกมาโดยการบังคับการเปล่งแสง พวกมันปล่อยรังสีแม่เหล็กไฟฟ้าในช่วงแสงที่มองเห็นได้ อัลตราไวโอเลตหรืออินฟราเรด การทำงานของเลเซอร์ขึ้นอยู่กับการปล่อยสารกระตุ้น ซึ่งประกอบด้วยการส่องสว่างอะตอมที่ถูกกระตุ้นด้วยการแผ่รังสีของพลังงานที่กำหนด การแบ่งประเภทโดยทั่วไปของเลเซอร์จะขึ้นอยู่กับการจำแนกประเภท โดยขึ้นอยู่กับตัวกลางที่ใช้งานอยู่หรือความยาวคลื่นของรังสีที่ปล่อยออกมา โดยคำนึงถึงตัวกลางที่ใช้งานอยู่ในเลเซอร์ เราสามารถแยกความแตกต่างของเลเซอร์ที่เป็นก๊าซ ของเหลว และของแข็งได้ โมเลกุล อะตอม หรือไอออนที่เป็นส่วนหนึ่งของตัวกลางดังกล่าวมีโครงสร้างพลังงานที่แตกต่างกัน เป็นตัวกำหนดพารามิเตอร์ที่สำคัญที่สุดของเลเซอร์ ด้านล่างนี้คือตัวอย่างที่สำคัญที่สุดของเลเซอร์ ขึ้นอยู่กับสื่อที่ใช้งานอยู่ ในวงเล็บคือช่วงความยาวคลื่นของคลื่นที่ปล่อยออกมา:
เลเซอร์อาร์กอนอยู่ในกลุ่มของแก๊สไอออนเลเซอร์ สื่อที่ใช้งานอยู่ในกรณีนี้เกิดจากไอออนของอาร์กอน เลเซอร์นี้สามารถฉายแสงได้มากกว่า 30 เส้นตั้งแต่แสงอัลตราไวโอเลตไปจนถึงแสงสีแดง อะตอมของอาร์กอนถูกกักไว้ในท่อจ่ายที่ความดันประมาณ 0.1 Torr อิเล็กตรอนที่สร้างขึ้นระหว่างการปลดปล่อยจะชนกับอะตอมของอาร์กอน พวกมันสามารถแตกตัวเป็นไอออนโดยตรงและกระตุ้นให้พวกมันเคลื่อนอะตอมจากสถานะพื้นไปยังสถานะไอออนที่ถูกกระตุ้น อีกกระบวนการหนึ่งที่มีประสิทธิภาพมากกว่าคือการแตกตัวเป็นไอออนของอาร์กอนแบบสองขั้นตอน ไอออนที่เกิดขึ้นด้วยวิธีนี้จะถูกถ่ายโอนไปยังสถานะกระตุ้นที่สูงขึ้น ซึ่งเรียกว่าสถานะเลเซอร์ส่วนบน สิ่งนี้ทำให้สามารถสร้างเส้นสเปกตรัมหลายเส้นที่มีความถี่ต่างกันได้
เลเซอร์ฮีเลียม-นีออนเป็นตัวอย่างของเลเซอร์แก๊ส สร้างขึ้นในปี 1959 แสงถูกปล่อยออกมาเนื่องจากสิ่งที่เรียกว่าการผกผันของจำนวนประชากร ฮีเลียมและนีออนถูกบรรจุในอัตราส่วน 10:1 (ความดันรวมใกล้เคียงกับ 1.3 hPa) ในหลอดแก้วควอทซ์ แรงดันไฟฟ้าถูกใช้ที่ปลายซึ่งทำให้เกิดการคายประจุในแก๊ส เป็นผลให้เกิดสนามไฟฟ้าสถิตขึ้นภายในท่อ มันเร่งอิเล็กตรอนและไอออนให้มีความเร็วสูง เนื่องจากมีอะตอมของฮีเลียมจำนวนมากภายในเลเซอร์ดังกล่าว อิเล็กตรอนที่ถูกเร่งจึงชนพวกมันบ่อยกว่ามาก และทำให้พวกมันกระตุ้นไปสู่สถานะพลังงานที่สูงขึ้น ซึ่งค่อนข้างเสถียรเป็นเวลานาน อะตอมของฮีเลียมที่ถูกกระตุ้นจะชนกับอะตอมของนีออนและถ่ายโอนพลังงานกระตุ้นไปยังพวกมัน สำหรับก๊าซนี้ เวลากระตุ้นที่ระดับสูงกว่าจะมากกว่าที่ระดับต่ำกว่า ดังนั้นหลังจากผ่านไประยะหนึ่ง การผกผันของประชากรจึงเกิดขึ้น
เลเซอร์ดังกล่าวสามารถทำงานได้ทั้งในโหมดต่อเนื่องและโหมดพัลส์ สารออกฤทธิ์ในกรณีนี้คือส่วนผสมของคาร์บอนไดออกไซด์ (CO 2 ), ไนโตรเจน (N 2 ) และฮีเลียม (He) ในอัตราส่วนปริมาตร 1: 1.3 : 1.7 แต่ละคนทำหน้าที่เฉพาะ คาร์บอนไดออกไซด์เป็นก๊าซที่ใช้งานอยู่ ปล่อยไฟฟ้าซึ่งให้พลังงานกระตุ้น เกิดขึ้นในไนโตรเจน ในขณะที่ฮีเลียมได้รับการออกแบบมาเพื่อทำให้ CO 2 พลาสมาคงที่และกระจายความร้อนที่เกิดขึ้น การปล่อยไฟฟ้าที่เกิดขึ้นในส่วนผสมของคาร์บอนไดออกไซด์และไนโตรเจนทำให้เกิดการกระตุ้นที่มีประสิทธิภาพมากของโมเลกุล N 2 เนื่องจากโมเลกุลดังกล่าวมีนิวเคลียสเหมือนกัน จึงห้ามไม่ให้มีการเปลี่ยนไดโพล พลังงานจะสูญเสียไปเนื่องจากการชนเท่านั้น หากมีโมเลกุลคาร์บอนไดออกไซด์ในหลอดเลเซอร์โมเลกุล อันเป็นผลมาจากความบังเอิญที่ดีของระดับ N 2 และ CO 2 ที่ตื่นเต้น การชนกันของประเภทที่สองทำให้เกิดการกระตุ้นของโมเลกุล CO 2 และกลับสู่สถานะพื้นของ N 2 โมเลกุล ในกรณีนี้ การผกผันในส่วนผสมทำได้ง่ายกว่าใน PureCO 2 มาก
สร้างขึ้นในปี 1960 โดย Theodore Maiman สารออกฤทธิ์ที่รับผิดชอบต่อคุณสมบัติของเลเซอร์ทับทิมคือทับทิม (อะลูมิเนียมไตรออกไซด์, Al 2 O 3 ซึ่งอะตอมของอะลูมิเนียมบางส่วนถูกแทนที่ด้วยอะตอม Cr 3+ โครเมียม) เลเซอร์ทับทิมทำงานเป็นพัลส์ ปล่อยรังสีในช่วงแสงสีแดงที่มองเห็นได้ ส่วนกลางของเลเซอร์คือแท่งทับทิมที่มีไฟแฟลชอยู่ด้านบน แสงวาบรุนแรงที่ออกมาจากทับทิมทำให้อะตอมของทับทิมบางส่วนมีพลังงานสูงขึ้น ในทางกลับกัน อะตอมของทับทิมจะกระตุ้นอะตอมอื่นๆ ด้วยวิธีนี้โดยการส่งโฟตอน ทั้งสองด้านของแท่งทับทิมมีกระจกที่ช่วยเสริมเอฟเฟกต์นี้ หนึ่งในนั้นเป็นแบบกึ่งซึมผ่านได้ และโฟตอนที่เล็ดลอดผ่านได้คือลำแสงเลเซอร์ที่เกิดขึ้น เลเซอร์ทับทิมเป็นที่สนใจทางประวัติศาสตร์เป็นหลัก การใช้งานจำกัดเฉพาะโฮโลแกรมหรือลบรอยสักเท่านั้น
ค้นหาสถานที่ของคุณที่ PCC Group เรียนรู้เกี่ยวกับข้อเสนอของเราและพัฒนาต่อไปกับเรา
การฝึกงานภาคฤดูร้อนแบบไม่มีค่าตอบแทนสำหรับนักศึกษาและผู้สำเร็จการศึกษาทุกหลักสูตร
