يمكن لليزر المستمر أن يخرج شعاع ليزر بشكل مستقر ودون انقطاع ، وتبقى قوة إخراجها ثابتة بمرور الوقت (في ظل الظروف المثالية).
السمات الرئيسية: الاستقرار والاستدامة
إنتاج مستمر: هذه هي العلامة الأكثر أهمية. طالما تم توصيل الطاقة وظروف العمل مستقرة ، يمكن للليزر أن يصدر الضوء باستمرار دون انقطاع.
استقرار الطاقة: تبقى قوة الليزر الخارجي (الطاقة المنبعثة لكل وحدة وقت) ثابتة بشكل أساسي أثناء التشغيل.
الخصائص الزمنية: يكون الشعاع مستمرًا في البعد الزمني (من الناحية الكبيرة) ، دون فترات نبض واضحة.
مبدأ العمل: ضخ مستمر، انبعاث ضوئي مستمر
مبدأ عمل الليزر المستمر يتبع المبدأ الأساسي لتوليد الليزر (انبعاثات محفزة) ولكن عملية ضخها مستمرة:
ضخ مستمر: يتم إدخال مصادر الطاقة الخارجية (مثل التيار ، الطاقة الضوئية ، طاقة التفاعل الكيميائي) باستمرار في وسط مكاسب الليزر (مثل غاز CO2 ، الكريستال الصلب Nd: YAG ،مواد أشباه الموصلات، محلولات الصبغة).
الحفاظ على انعكاس السكان: طاقة الضخ المستمرة تحفز الذرات أو الجزيئات أو الإلكترونات في الوسيط المكسب من مستوى طاقة منخفض إلى مستوى طاقة عالية ،الحفاظ على حالة حيث عدد الجسيمات في مستوى الطاقة العالية أكبر من عدد الجسيمات في مستوى الطاقة المنخفضة (انعكاس السكان).
استمرار الانبعاث المحفز: عدد قليل من الفوتونات المنبعثة تلقائيًا الموجودة في تجويف الرنين (يتكون من مرآتين) ، عند مرورها عبر وسط المكاسب ،ستسبب الجسيمات في مستويات الطاقة العالية لإنتاج انبعاثات محفزة، إطلاق فوتونات جديدة بنفس التردد والمرحلة والاتجاه تماماً مثل الفوتونات المتوقعة.
التضخيم البصري والتذبذب المستمر: يتم انعكاس هذه الفوتونات المولدة حديثًا ذهابًا وإيابًا من خلال مرآة الرنين وتمر مرارًا وتكرارًا عبر وسط المكاسب.كل مرور يؤدي إلى المزيد من الإشعاع المحفز، مما يسبب زيادة مستمرة في عدد الفوتونات بطريقة تشبه الانهيار الجليدي وتشكل موجات ضوئية متماسكة قوية.
إنتاج ليزر ثابت: When the gain (amplification) obtained by the light oscillating back and forth in the resonant cavity once is sufficient to compensate for the loss of this oscillation (including part of the light transmitted through the output mirror)، يصل الليزر إلى حالة عمل مستقرة وينبعث بصورة مستمرة ومستقرة شعاع ليزر من المرآة الخارجة المرسلة جزئيا.
المزايا التكنولوجية الرئيسية
مصدر طاقة مستمر: يوفر مصدر حراري أو مصدر ضوئي مستقر ، مناسب للعمليات التي تتطلب إدخال طاقة مستمرة (مثل القطع واللحام).
الاستقرار العالي: عادة ما تكون قوة الإخراج وتوجيه الشعاع مستقرة للغاية ، وهو أمر حاسم للقياس الدقيق والاتصالات.
جودة شعاع ممتازة: عادة ما يولد أشعة عالية الجودة بأوضاع نقية (مثل الوضع الأساسي TEM00) وزوايا تباين صغيرة ،والتي تساعد على التركيز والإرسال لمسافات طويلة.
كفاءة عالية (مقارنة ببعض الليزر النبض) : في السيناريوهات التي تتطلب فيها التشغيل المستمر ، قد تكون كفاءة استخدام الطاقة العامة أعلى.
مجموعة واسعة من مجالات التطبيق
المعالجة الصناعية
القطع بالليزر: القطع الدقيق والسرعة العالية للمعادن (مثل آلات القطع بالليزر CO2) وغير المعدنية (مثل الأقمشة والأكريليك).
لحام بالليزر: تحقيق لحام دقيق مع نسبة شكل عالية وتشوه منخفض (يتم استخدامه عادة في صناعات السيارات والإلكترونيات).
علامة/حفر بالليزر: علامة دائمة على سطح المنتجات (أساساً أشعة نصف الموصلات والليزر بالألياف).
المعالجة السطحية: التخفيف، التغطية، السبائك، الخ.
المجال الطبي
مقلاع: يستخدم ليزر ثاني أكسيد الكربون لقطع تبخير الأنسجة الرخوة (مثل جراحة ENT) ، ويتم استخدام ليزر شبه الموصل في جراحة العيون وعلاج الأسنان.
العلاج الضوئي الديناميكي: أجهزة الليزر المستمرة ذات الأطوال الموجية المحددة تنشط الأدوية الحساسة للضوء لقتل الخلايا السرطانية أو الأنسجة المريضة بشكل انتقائي.
علاجات الجلد: إزالة الشعر (أو نصف الموصلات، Nd: YAG) ، علاج الأوعية الدموية، تجديد الشعر، الخ.
الاتصالات والمعلومات
الاتصالات بالألياف البصرية: الليزر شبه الموصل هي مصادر الضوء الأساسية لشبكات الألياف البصرية عالية السرعة، وتحمل كميات هائلة من البيانات.
العرض والاستشعار
شاشة ليزر: كمصدر ضوئي لمعرضات أو أجهزة تلفزيون عالية الوضوح واسعة الألوان.
ليدار: يستخدم بعض أجهزة ليدار الموجة المستمرة لقياس السرعة وقياس المسافة وكشف الغازات وما إلى ذلك.
فحص الباركود: جهاز شائع في كاشات السوبر ماركت.
الليزر المستمر هو العمود الفقري لعائلة الليزر التي توفر تدفق طاقة مستقر ومستمر.فهم مبدأ العمل والمزايا الفريدة للليزر المستمر هو الأساس للاعتراف بدورها الأساسي في العلوم والتكنولوجيا والصناعة المعاصرةإنها تمثل إنجازات البشرية الرائعة في التحكم الدقيق والمتواصل في طاقة الضوء