Laser liên tục có thể phát ra chùm tia laser ổn định và không bị gián đoạn, và công suất đầu ra của chúng vẫn không đổi theo thời gian (dưới điều kiện lý tưởng).
Các đặc điểm chính: Sự ổn định và bền vững
Tiếp tục phát ra: Đây là dấu hiệu quan trọng nhất. Miễn là nguồn điện được kết nối và điều kiện làm việc ổn định, laser có thể phát ra ánh sáng liên tục mà không bị gián đoạn.
Sự ổn định năng lượng: Sức mạnh của laser đầu ra (năng lượng phát ra mỗi đơn vị thời gian) về cơ bản vẫn không đổi trong khi hoạt động.
Đặc điểm thời gian: chùm là liên tục trong kích thước thời gian (về mặt vĩ mô), không có khoảng thời gian xung rõ ràng.
Nguyên tắc hoạt động: Bơm liên tục, phát ra ánh sáng liên tục
Nguyên tắc hoạt động của laser liên tục tuân theo nguyên tắc cơ bản của sản xuất laser (phát xạ kích thích), nhưng quá trình bơm của nó là liên tục:
Bơm liên tục: Các nguồn năng lượng bên ngoài (như điện, năng lượng ánh sáng, năng lượng phản ứng hóa học) được tiếp tục đưa vào môi trường tăng của laser (như khí CO2, tinh thể rắn Nd: YAG,vật liệu bán dẫn, dung dịch thuốc nhuộm).
Duy trì đảo ngược quần thể: Năng lượng bơm liên tục kích thích các nguyên tử, phân tử hoặc electron trong môi trường tăng từ mức năng lượng thấp đến mức năng lượng cao,duy trì một trạng thái mà số lượng hạt ở mức năng lượng cao lớn hơn số lượng hạt ở mức năng lượng thấp (đổi ngược quần thể).
Phát xạ kích thích tiếp tục: Một số lượng nhỏ các photon phát ra tự phát hiện trong khoang cộng hưởng (bao gồm hai gương), khi đi qua môi trường tăng,sẽ làm cho các hạt ở mức năng lượng cao tạo ra phát xạ kích thích, giải phóng các photon mới với tần số, pha và hướng chính xác giống như các photon xảy ra.
Tăng cường quang học và dao động liên tục: Những photon mới được tạo ra này được phản xạ qua lại bởi gương cộng hưởng và lặp đi lặp lại qua môi trường tăng.Mỗi đường dẫn sẽ kích thích bức xạ nhiều hơn., làm cho số lượng photon liên tục tăng lên theo cách giống như tuyết lở và tạo thành các sóng ánh sáng liên kết mạnh mẽ.
Sản lượng laser ổn định: 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), laser đạt đến trạng thái hoạt động ổn định và liên tục và ổn định phát ra chùm tia laser từ gương đầu ra được truyền một phần.
Ưu điểm công nghệ chính
Điện năng lượng liên tục: Nó cung cấp một nguồn nhiệt hoặc nguồn ánh sáng ổn định, phù hợp với các quy trình đòi hỏi năng lượng liên tục (chẳng hạn như cắt và hàn).
Tính ổn định cao: Sức mạnh đầu ra và tính hướng chùm thường rất ổn định, điều này rất quan trọng cho phép đo và truyền thông chính xác.
Chất lượng chùm quang tuyệt vời: Nó thường tạo ra chùm quang chất lượng cao với chế độ thuần túy (như chế độ cơ bản TEM00) và góc phân kỳ nhỏ,thuận lợi cho việc lấy nét và truyền đường dài.
Hiệu quả cao (so với một số laser xung) : Trong các kịch bản đòi hỏi hoạt động liên tục, hiệu quả sử dụng năng lượng tổng thể có thể cao hơn.
Phạm vi ứng dụng rộng
Xử lý công nghiệp
Cắt laser: Cắt kim loại chính xác và tốc độ cao (như máy cắt laser CO2) và kim loại phi kim loại (như vải, acrylic).
hàn laser: đạt được hàn chính xác với tỷ lệ khung hình cao và biến dạng thấp (thường được sử dụng trong ngành công nghiệp ô tô và điện tử).
Đánh dấu / khắc bằng laser: Đánh dấu vĩnh viễn trên bề mặt của sản phẩm (chủ yếu là bán dẫn và laser sợi).
Xử lý bề mặt: dập tắt, lớp phủ, hợp kim, v.v.
lĩnh vực y tế
Máy cắt vải: Máy laser CO2 được sử dụng để cắt mô mềm bằng cách bốc hơi (chẳng hạn như trong phẫu thuật ENT), và laser bán dẫn được sử dụng trong phẫu thuật mắt và điều trị nha khoa.
Liệu pháp quang động học: Các tia laser liên tục có bước sóng cụ thể kích hoạt các loại thuốc nhạy quang để chọn lọc tiêu diệt các tế bào ung thư hoặc các mô bị bệnh.
Các phương pháp điều trị da: loại bỏ lông (thùng bán dẫn, Nd:YAG), điều trị mạch máu, trẻ hóa da, v.v.
Truyền thông và thông tin
Truyền thông sợi quang: Laser bán dẫn là nguồn ánh sáng cốt lõi của mạng sợi quang tốc độ cao, mang theo một lượng lớn dữ liệu.
Hiển thị và cảm nhận
Màn hình laser: Là một nguồn ánh sáng cho máy chiếu màu rộng hoặc truyền hình.
LiDAR: Một số LiDAR sóng liên tục được sử dụng để đo tốc độ, đo khoảng cách, phát hiện khí, v.v.
Quét mã vạch: Một thiết bị phổ biến tại quầy thanh toán siêu thị.
Laser liên tục là xương sống của gia đình laser cung cấp một luồng năng lượng ổn định và liên tục.Hiểu được nguyên tắc hoạt động và những lợi thế độc đáo của laser liên tục là nền tảng để công nhận vai trò cốt lõi của chúng trong khoa học, công nghệ và công nghiệp hiện đạiChúng đại diện cho những thành tựu đáng chú ý của nhân loại trong việc kiểm soát chính xác và liên tục năng lượng ánh sáng.