Laser kontinu dapat mengeluarkan berkas laser secara stabil dan tanpa gangguan, dan daya keluarnya tetap konstan seiring waktu (dalam kondisi ideal).
Fitur utama: Stabilitas dan keberlanjutan
Keluaran kontinu: Ini adalah tanda yang paling penting. Selama daya terhubung dan kondisi kerja stabil, laser dapat terus memancarkan cahaya tanpa gangguan.
Stabilitas daya: Daya laser keluaran (energi yang dipancarkan per satuan waktu) pada dasarnya tetap konstan selama pengoperasian.
Karakteristik temporal: Berkas bersifat kontinu dalam dimensi temporal (secara makroskopis), tanpa interval pulsa yang jelas.
Prinsip kerja: Pemompaan kontinu, emisi cahaya kontinu
Prinsip kerja laser kontinu mengikuti prinsip dasar pembangkitan laser (emisi terstimulasi), tetapi proses pemompaannya bersifat kontinu:
Pemompaan kontinu: Sumber energi eksternal (seperti arus, energi cahaya, energi reaksi kimia) terus-menerus dimasukkan ke dalam medium penguatan laser (seperti gas CO₂, kristal padat Nd:YAG, bahan semikonduktor, larutan pewarna).
Pemeliharaan inversi populasi: Energi pemompaan kontinu mengeksitasi atom, molekul, atau elektron dalam medium penguatan dari tingkat energi rendah ke tingkat energi tinggi, mempertahankan keadaan di mana jumlah partikel pada tingkat energi tinggi lebih besar daripada jumlah partikel pada tingkat energi rendah (inversi populasi).
Emisi terstimulasi berlanjut: Sejumlah kecil foton yang dipancarkan secara spontan yang ada dalam rongga resonansi (terdiri dari dua cermin), ketika melewati medium penguatan, akan menyebabkan partikel pada tingkat energi tinggi menghasilkan emisi terstimulasi, melepaskan foton baru dengan frekuensi, fase, dan arah yang persis sama dengan foton yang masuk.
Amplifikasi optik dan osilasi kontinu: Foton yang baru dihasilkan ini dipantulkan bolak-balik oleh cermin resonator dan berulang kali melewati medium penguatan. Setiap lintasan memicu lebih banyak radiasi terstimulasi, menyebabkan jumlah foton terus meningkat secara mirip longsoran dan membentuk gelombang cahaya koheren yang kuat.
Keluaran laser yang stabil: Ketika penguatan (amplifikasi) yang diperoleh oleh cahaya yang berosilasi bolak-balik dalam rongga resonansi sekali cukup untuk mengkompensasi hilangnya osilasi ini (termasuk sebagian cahaya yang ditransmisikan melalui cermin keluaran), laser mencapai keadaan kerja yang stabil dan terus-menerus dan stabil memancarkan berkas laser dari cermin keluaran yang ditransmisikan sebagian.
Keunggulan teknologi utama
Keluaran daya kontinu: Ini menyediakan sumber panas atau sumber cahaya yang stabil, cocok untuk proses yang membutuhkan masukan energi kontinu (seperti pemotongan dan pengelasan).
Stabilitas tinggi: Daya keluaran dan direktivitas berkas biasanya sangat stabil, yang sangat penting untuk pengukuran dan komunikasi yang presisi.
Kualitas berkas yang sangat baik: Biasanya menghasilkan berkas berkualitas tinggi dengan mode murni (seperti mode fundamental TEM00) dan sudut divergensi kecil, yang kondusif untuk pemfokusan dan transmisi jarak jauh.
Efisiensi tinggi (dibandingkan dengan beberapa laser pulsa): Dalam skenario di mana pengoperasian kontinu diperlukan, efisiensi pemanfaatan energi secara keseluruhan mungkin lebih tinggi.
Berbagai bidang aplikasi
Pemrosesan industri
Pemotongan laser: Pemotongan logam yang presisi dan berkecepatan tinggi (seperti mesin pemotongan laser CO₂) dan non-logam (seperti kain, akrilik).
Pengelasan laser: Mencapai pengelasan yang presisi dengan rasio aspek tinggi dan deformasi rendah (umumnya digunakan dalam industri otomotif dan elektronik).
Penandaan/pengukiran laser: Penandaan permanen pada permukaan produk (terutama laser semikonduktor dan serat).
Perawatan permukaan: pendinginan, pelapisan, penggabungan, dll.
Bidang medis
Skalpel: Laser CO₂ digunakan untuk pemotongan penguapan jaringan lunak (seperti dalam operasi THT), dan laser semikonduktor digunakan dalam operasi mata dan perawatan gigi.
Terapi fotodinamik: Laser kontinu dengan panjang gelombang tertentu mengaktifkan obat fotosensitif untuk secara selektif membunuh sel kanker atau jaringan yang sakit.
Perawatan kulit: Penghilangan rambut (semikonduktor, Nd:YAG), perawatan vaskular, peremajaan kulit, dll.
Komunikasi dan Informasi
Komunikasi serat optik: Laser semikonduktor adalah sumber cahaya inti dari jaringan serat optik berkecepatan tinggi, membawa sejumlah besar data.
Tampilan dan Penginderaan
Tampilan laser: Sebagai sumber cahaya untuk proyektor atau televisi dengan kecerahan tinggi dan gamut warna lebar.
LiDAR: Beberapa LiDAR gelombang kontinu digunakan untuk pengukuran kecepatan, pengukuran jarak, deteksi gas, dll.
Pemindaian barcode: Perangkat umum di konter kasir supermarket.
Laser kontinu adalah tulang punggung dari keluarga laser yang menyediakan aliran energi yang stabil dan kontinu. Memahami prinsip kerja dan keunggulan unik dari laser kontinu adalah dasar untuk mengenali peran inti mereka dalam ilmu pengetahuan, teknologi, dan industri kontemporer. Mereka mewakili pencapaian luar biasa umat manusia dalam mengendalikan energi cahaya secara presisi dan kontinu.