सामग्री प्रसंस्करण के लिए लेजर उत्कीर्णक का चयन करने के लिए गाइड

लेजर "उत्तेजित उत्सर्जन" के सिद्धांत के माध्यम से काम करते हैं, जो प्रकाश की शक्तिशाली किरणों का उत्पादन करते हैं। एक लेजर प्रणाली में तीन मुख्य घटक होते हैंः

• ऑप्टिकल अनुनाद:यह एक गूंज कक्ष की तरह कार्य करता है, प्रकाश को प्रतिबिंबित करने के लिए आगे और पीछे प्रतिबिंबित करता है
• लाभ मध्यम:"ईंधन" जो लेजर प्रकाश उत्पन्न करता है, जो क्रिस्टल, गैस या रंग हो सकता है।
• पंप स्रोतःलाभ माध्यम, जैसे कि फ्लैश लैंप, विद्युत डिस्चार्ज या अन्य लेजर को उत्तेजित करने के लिए ऊर्जा प्रदान करता है।

जब पंप स्रोत लाभ माध्यम को ऊर्जा देता है, प्रकाश ऑप्टिकल अनुनाद के भीतर परिलक्षित होता है, एक समान तरंग दैर्ध्य और चरण के साथ सुसंगत प्रकाश को प्रबलित करता है।अनुनाद में एक दर्पण आंशिक रूप से प्रतिबिंबित हैयह प्रक्रिया अद्वितीय गुणों के साथ प्रकाश बनाता हैः मोनोक्रोमेटिकता, दिशा और सामंजस्य।

लेजरों को उनके द्वारा वर्गीकृत किया जा सकता हैलाभ मध्यम(गैस, ठोस-राज्य, या रंग लेजर) या उनके द्वारातरंगदैर्ध्य(अल्ट्रावायलेट, दृश्यमान या अवरक्त) ये वर्गीकरण प्रणाली ओवरलैप होती हैं। उदाहरण के लिए, एक CO2 लेजर एक गैस लेजर और एक अवरक्त लेजर दोनों है।

डायोड लेजर (अर्धचालक लेजर) अर्धचालक सामग्री के माध्यम से सुसंगत प्रकाश उत्पन्न करते हैं। उनका कॉम्पैक्ट आकार, उच्च दक्षता और बहुमुखी प्रतिभा उन्हें तेजी से लोकप्रिय बनाती है।

मूल घटक एक पी-एन जंक्शन है जहां इलेक्ट्रॉन और छेद फोटॉन उत्सर्जित करने के लिए पुनः संयोजित होते हैं। तरंग दैर्ध्य अर्धचालक सामग्री के बैंडगैप पर निर्भर करता है।आम सामग्रियों और उनके अनुरूप तरंग दैर्ध्य में शामिल हैं:

CO2 लेजर 10,600 एनएम पर अवरक्त प्रकाश उत्सर्जित करते हैं, जिससे वे सबसे शक्तिशाली निरंतर तरंग लेजरों में से एक बन जाते हैं। वे औद्योगिक काटने, वेल्डिंग और उत्कीर्णन अनुप्रयोगों में उत्कृष्ट हैं।

लाभ माध्यम कार्बन डाइऑक्साइड, नाइट्रोजन और हीलियम का एक गैस मिश्रण है। जब विद्युत डिस्चार्ज द्वारा उत्तेजित होते हैं, तो CO2 अणु फोटॉन जारी करते हैं जो आगे उत्सर्जन को उत्तेजित करते हैं।ऑप्टिकल अनुनाद इस अवरक्त प्रकाश को एक केंद्रित, सुसंगत बीम।

फाइबर लेजर अपने लाभ माध्यम के रूप में डोपेड ऑप्टिकल फाइबर का उपयोग करते हैं, उत्कृष्ट बीम गुणवत्ता और दक्षता प्रदान करते हैं। वे विशेष रूप से सामग्री प्रसंस्करण और दूरसंचार में मूल्यवान हैं।

फाइबर में डाप किए गए एर्बियम या इटरबियम जैसे दुर्लभ-पृथ्वी तत्व डायोड पंप स्रोतों द्वारा उत्तेजित होते हैं। परिणामस्वरूप फोटॉन फाइबर के माध्यम से यात्रा करते समय प्रवर्धित होते हैं, एक सुसंगत लेजर बीम का उत्पादन करते हैं।फाइबर की तरंग-निर्देशन संरचना बीम की उत्कृष्ट गुणवत्ता और स्थिरता सुनिश्चित करती है.

नीली रोशनी (आमतौर पर 473 एनएम या 445 एनएम) उत्सर्जित करने वाला कोई भी लेजर नीली लेजर के रूप में योग्य है, चाहे वह लाभ माध्यम हो। ये दृश्यमान लेजर प्रक्षेपण, जैव चिकित्सा अनुप्रयोगों,और सामग्री प्रसंस्करण.

अधिकांश नीले लेजर डायोड-पंप्ड सॉलिड स्टेट (डीपीएसएस) सिस्टम होते हैं, जिनमें नियोडियम आयनों से युक्त क्रिस्टल का उपयोग किया जाता है।उनकी आउटपुट शक्ति आम तौर पर बुनियादी विन्यास में लगभग 50 mW तक सीमित होती है.

अवरक्त लेजर 780 एनएम से अधिक प्रकाश उत्सर्जित करते हैं, जिन्हें निकट अवरक्त (एनआईआर), मध्य अवरक्त (एमआईआर), या दूर अवरक्त (एफआईआर) के रूप में वर्गीकृत किया जाता है।मानव आंखों के लिए उनकी अदृश्यता उन्हें उच्च शक्ति वाले औद्योगिक अनुप्रयोगों के लिए आदर्श बनाती है.

दृश्य लेजर के विपरीत, इन्फ्रारेड लेजर अणुओं या डोपेड सामग्री में सरल ऊर्जा संक्रमण के माध्यम से अपनी तरंग दैर्ध्य प्राप्त कर सकते हैं। उदाहरण के लिए, CO2 लेजर स्वाभाविक रूप से 10 पर उत्सर्जित करते हैं,आणविक संक्रमणों के माध्यम से 600 एनएम.

• डायोड लेजर:प्लास्टिक, वस्त्र, पतली धातुओं (स्टेनलेस स्टील, एल्यूमीनियम) और विभिन्न कार्बनिक सामग्रियों पर प्रभावी। नीले डायोड (445 एनएम) लकड़ी, चमड़े और अपारदर्शी ऐक्रेलिक पर अच्छी तरह से काम करते हैं।
• CO2 लेजर:एक्रिलिक, लकड़ी, कांच और सिरेमिक जैसे गैर-धातुओं के लिए आदर्श। मोटी औद्योगिक धातुओं (एल्यूमीनियम, इस्पात) को भी काट सकता है लेकिन तांबे और पीतल के साथ संघर्ष कर सकता है।
• फाइबर लेजर:इस्पात, एल्यूमीनियम और निकल मिश्र धातुओं सहित धातुओं के साथ उत्कृष्ट। आम तौर पर लकड़ी या एक्रिलिक जैसे गैर-धातुओं पर अप्रभावी।

लेजर प्रकारों के बीच मुख्य परिचालन अंतरः

डायोड लेजर सबसे कम रखरखाव प्रदान करते हैं, जबकि अर्धचालक घटकों की अवधि 100,000 घंटे तक होती है।जबकि फाइबर लेजर को उनके ठोस-राज्य डिजाइन के बावजूद आवधिक फाइबर और डायोड रखरखाव की आवश्यकता होती है.

औद्योगिक अनुप्रयोगों में, फाइबर लेजर मोटी धातुओं के लिए उच्चतम काटने की गति प्रदान करते हैं, जबकि CO2 लेजर गैर-धातु सामग्री के लिए प्रभावी रहते हैं। डायोड लेजर कॉम्पैक्ट में अच्छी तरह से काम करते हैं,कम शक्ति वाले अनुप्रयोग जहां दक्षता और दीर्घायु प्राथमिकताएं हैं.