مبانی علم لیزر

لیزر دستگاهی است که نور را از طریق یک فرآیند تقویت نوری بر اساس انتشار تحریک شده تابش الکترومغناطیسی ساطع می کند. علم لیزر به معنای “تقویت نور با انتشار تحریک شده تابش” است. اولین لیزر در سال 1960 توسط تئودور اچ میمن در آزمایشگاه تحقیقاتی هیوز بر اساس کارهای نظری چارلز هارد تاونز و آرتور لئونارد شاولو ساخته شد.

تفاوت لیزر با سایر منابع نور

تفاوت لیزر با سایر منابع نور این است که نوری منسجم از خود ساطع می کند. انسجام فضایی به لیزر اجازه می دهد تا بر روی یک نقطه تنگ متمرکز شود و کاربردهایی مانند برش لیزری و لیتوگرافی را ممکن می سازد. انسجام فضایی همچنین به پرتو لیزر اجازه می دهد تا در فواصل زیاد باریک بماند (تصادف) و کاربردهایی مانند اشاره گر لیزری و لیدار را ممکن می سازد.

لیزرها همچنین می توانند انسجام زمانی بالایی داشته باشند که به آنها اجازه می دهد نور با طیف بسیار باریکی را ساطع کنند. متناوباً، انسجام زمانی می‌تواند برای تولید پالس‌های نوری فوق‌کوتاه با طیف وسیع اما مدت زمان کوتاهی به اندازه یک فمتوثانیه استفاده شود.

تاریخچه علم لیزر

علم لیزر یک کشف کاملا علمی است که به عنوان یک تکنولوژی در زندگی مدرن و امروزی ما حضور دارد و روزانه شاهد تاثیرات تکنولوژی لیزر در بخش صنعت، پزشکی، ارتباطات، صنعت چاپ و غیره هستیم که امروز به تاریخچه علم لیزر می پردازیم. تابش لیزری با پهنای گسترده و توان بسیار بالا در تمرکزیابی نور، چندین برابر درخشنده تر از نور خورشید می باشد. علم لیزر از نظر ماهیت، تفاوتی با نور عادی ندارد.

ساختار لیزر :

ابزارهای لیزری و لیزر معمولا یک نوسانگر اپتیکی می باشند که باریکه ی شدیدی از تابش همدوس را گسیل می کنند :
۱_چشمه انرژی خارجی یا دمنده
۲_محیط تقویت کننده
۳_کاواک اپتیکی یا تشدید کننده

مبانی  علم لیزر

پرتوهای لیزر می توانند به نقاط بسیار ریز متمرکز شوند و تابش بسیار بالایی به دست آورند یا می توانند واگرایی بسیار کمی داشته باشند تا توان خود را در فاصله زیادی متمرکز کنند.

لیزرها با توجه به طول موج آنها در خلاء مشخص می شوند. اکثر لیزرهای “تک طول موج” در واقع در چندین حالت با طول موج های کمی متفاوت تابش تولید می کنند. اگرچه انسجام زمانی دلالت بر درجاتی از تک رنگی دارد، اما  لیزرهایی هم وجود دارند که طیف وسیعی از نور را ساطع می کنند یا طول موج های مختلف نور را به طور همزمان ساطع می کنند. علم لیزر در جایی به کار می روند که نور انسجام مکانی یا زمانی مورد نیاز را نتواند با استفاده از فناوری های ساده تر تولید کرد.

کاربرد علم لیزر

لیزرها در درایوهای دیسک نوری، چاپگرهای لیزری، اسکنرهای بارکد، ابزار توالی‌یابی DNA، فیبر نوری، تولید تراشه‌های نیمه‌رسانا (فتولیتوگرافی) و ارتباطات نوری در فضای آزاد، جراحی لیزر و درمان‌های پوست، برش لیزری و جوش مواد، صنایع نظامی و حقوقی استفاده می‌شوند. دستگاه های اجرایی برای علامت گذاری اهداف و اندازه گیری بُرد و سرعت و در نمایشگرهای نور لیزر برای سرگرمی مورد استفاده قرار می گیرد.

لیزرهای نیمه هادی در رنگ آبی تا نزدیک به اشعه UV نیز به جای دیودهای ساطع نور (LED) برای تحریک فلورسانس به عنوان منبع نور سفید استفاده شده اند. این امر به دلیل تابش بیشتر لیزر، ناحیه ساطع بسیار کوچکتری را ایجاد می کند و از افتادگی ناشی از LED ها جلوگیری می کند. چنین دستگاه هایی قبلاً در برخی از چراغ های جلو اتومبیل استفاده می شدند.

از علم لیزر برای تولید واکنش های شیمیایی استفاده می شود. از لیزر برای ایجاد پلاسما هم می توان استفاده کرد. لیزر برای حذف موفقیت آمیز تومورها استفاده می شود(پرتو درمانی) لیزر برای از بین بردن پوسیدگی یا قسمت های پوسیده دندان استفاده می شود. علم لیزر در درمان های زیبایی مانند درمان آکنه، سلولیت و رفع موهای زائد و لکه های پوستی ناشی از زایمان نیز استفاده می شود.

انواع دستگاه لیزر

این دستگاه بر اساس مکانیزم خود به سه دسته تقسیم می‌شود که شامل لیزرهای گازی، لیزرهای جامد و لیزرهای رادیواکتیو هستند. کاربردیترین دستگاه شامل لیزرهای گازی و جامد می‌شود و هرکدام کارایی و خصایص مختص به خود را دارند.

• لیزر گازی:

در دستگاه لیزر گازی، ماده‌ی فعال گاز است. حجم این نوع گاز بسیار زیاد است و رابطه‌ی مستقیمی بین اندازه گاز و قدرت دستگاه وجود دارد. این لیزرها یکنواختی بیشتری در مقایسه با لیزر جامد دارند و با ابزار الکتریکی برانگیخته می‌شود. پر استفاده‌ترین نوع این دستگاه، لیزر Co2 است. کارایی و بازدهی این دستگاه بسیار است. دستگاه لیزر فلزات با بهره‌گیری از لیزر Co2، برای جوشکاری، صنایع نظامی و برش استیل مورد استفاده قرار می‌گیرد.

• لیزر جامد:

در دستگاه لیزر جامد ماده‌ی لیزر بلور یا شیشه است. از ۱۹۶۰، از یاقوت به عنوان ماده‌ی لیزر استفاده می‌شد که کماکان هم کاربرد دارد. تفاوت استفاده از لیزر یاقوت با لیزر جامد در حجم دستگاه برش است. امروزه در دستگاه‌های برش کوچک از لیزر جامد استفاده می‌کنند. برای بهره‌گیری از لیزر جامد در برش فلزات نیاز به پرتوی پهن‌تری است. YAG مهم‌ترین نوع لیزر جامد است.

ما در حکینو بر روی متریال هایی مانند چوب، چرم، پارچه، پلکسی و موادی از این قبیل حکاکی و برش لیزری انجام می دهیم.شما می توانید با ارسال پیام به واتس آپ و