ما هو ليزر CW DPSS؟ تعريف الانهيار

الموجة المستمرة (CW):يشير هذا إلى الوضع التشغيلي لليزر. في وضع CW، يصدر الليزر شعاعًا ثابتًا وثابتًا من الضوء، على عكس الليزر النبضي الذي ينبعث الضوء على شكل رشقات نارية. يتم استخدام ليزر CW عند الحاجة إلى إخراج ضوء مستمر وثابت، كما هو الحال في تطبيقات القطع أو اللحام أو النقش.

ضخ الصمام الثنائي:في الليزر الذي يتم ضخه بالديود، يتم توفير الطاقة المستخدمة لإثارة وسط الليزر بواسطة صمامات ثنائية ليزر شبه موصلة. تبعث هذه الثنائيات ضوءًا يمتصه وسط الليزر، مما يثير الذرات الموجودة بداخله ويسمح لها بإصدار ضوء متماسك. يعد ضخ الصمام الثنائي أكثر كفاءة وموثوقية مقارنة بطرق الضخ القديمة، مثل المصابيح الكهربية، ويسمح بتصميمات ليزر أكثر إحكاما ومتانة.

ليزر الحالة الصلبة:يشير مصطلح "الحالة الصلبة" إلى نوع وسيلة الكسب المستخدمة في الليزر. على عكس الليزر الغازي أو السائل، يستخدم ليزر الحالة الصلبة مادة صلبة كوسيط. عادةً ما يكون هذا الوسيط بلوريًا، مثل Nd:YAG (عقيق الألومنيوم الإيتريوم المغطى بالنيوديميوم) أو الياقوت، المشوب بعناصر أرضية نادرة تمكن من توليد ضوء الليزر. البلورة المخدرة هي التي تعمل على تضخيم الضوء لإنتاج شعاع الليزر.

الأطوال الموجية والتطبيقات:يمكن أن ينبعث ليزر DPSS بأطوال موجية مختلفة، اعتمادًا على نوع مادة المنشطات المستخدمة في البلورة وتصميم الليزر. على سبيل المثال، يستخدم تكوين ليزر DPSS الشائع Nd:YAG كوسيط كسب لإنتاج ليزر عند 1064 نانومتر في طيف الأشعة تحت الحمراء. يستخدم هذا النوع من الليزر على نطاق واسع في التطبيقات الصناعية للقطع واللحام ووضع العلامات على المواد المختلفة.

المزايا:تشتهر أجهزة الليزر DPSS بجودة شعاعها العالية وكفاءتها وموثوقيتها. إنها أكثر كفاءة في استخدام الطاقة من أجهزة الليزر التقليدية ذات الحالة الصلبة التي يتم ضخها بواسطة المصابيح الوامضة وتوفر عمر تشغيلي أطول بسبب متانة ليزر الصمام الثنائي. كما أنها قادرة على إنتاج أشعة ليزر مستقرة ودقيقة للغاية، وهو أمر بالغ الأهمية للتطبيقات التفصيلية وعالية الدقة.

→ اقرأ المزيد:ما هو ضخ الليزر؟

التطبيقات الرئيسية لليزر ذو الحالة الصلبة المضخوخ بصمام ثنائي CW:

1.قطع الماس بالليزر:

يستخدم الليزر G2-A تكوينًا نموذجيًا لمضاعفة التردد: يتم تحويل شعاع إدخال الأشعة تحت الحمراء عند 1064 نانومتر إلى موجة خضراء بطول 532 نانومتر أثناء مرورها عبر بلورة غير خطية. هذه العملية، المعروفة باسم مضاعفة التردد أو الجيل التوافقي الثاني (SHG)، هي طريقة معتمدة على نطاق واسع لتوليد الضوء بأطوال موجية أقصر.

من خلال مضاعفة تردد الضوء الناتج من ليزر 1064 نانومتر يعتمد على النيوديميوم أو الإيتربيوم، يمكن لليزر G2-A إنتاج ضوء أخضر عند 532 نانومتر. تعتبر هذه التقنية ضرورية لإنشاء أشعة ليزر خضراء، والتي تُستخدم بشكل شائع في تطبيقات تتراوح من مؤشرات الليزر إلى الأدوات العلمية والصناعية المتطورة، كما أنها تحظى بشعبية كبيرة في مجال قطع الماس بالليزر.

2. معالجة المواد:

 تُستخدم أجهزة الليزر هذه على نطاق واسع في تطبيقات معالجة المواد مثل القطع واللحام والحفر للمعادن والمواد الأخرى. إن دقتها العالية تجعلها مثالية للتصميمات والتقطيعات المعقدة، خاصة في صناعات السيارات والفضاء والإلكترونيات.

3. التطبيقات الطبية:

في المجال الطبي، يتم استخدام ليزر CW DPSS في العمليات الجراحية التي تتطلب دقة عالية، مثل جراحات العيون (مثل الليزك لتصحيح الرؤية) وإجراءات طب الأسنان المختلفة. إن قدرتها على استهداف الأنسجة بدقة تجعلها ذات قيمة في العمليات الجراحية طفيفة التوغل.

4. البحث العلمي:

تُستخدم هذه الليزرات في مجموعة من التطبيقات العلمية، بما في ذلك التحليل الطيفي وقياس سرعة صورة الجسيمات (المستخدمة في ديناميكيات الموائع) والمجهر الماسح بالليزر. يعد إنتاجهم المستقر ضروريًا لإجراء قياسات وملاحظات دقيقة في البحث.

5. الاتصالات:

وفي مجال الاتصالات، يتم استخدام ليزر DPSS في أنظمة اتصالات الألياف الضوئية نظرًا لقدرتها على إنتاج شعاع ثابت ومتسق، وهو أمر ضروري لنقل البيانات عبر مسافات طويلة عبر الألياف الضوئية.

6. النقش والوسم بالليزر:

إن دقة وكفاءة ليزر CW DPSS تجعلها مناسبة للنقش ووضع العلامات على مجموعة واسعة من المواد، بما في ذلك المعادن والبلاستيك والسيراميك. يتم استخدامها بشكل شائع للتشفير الشريطي والترقيم التسلسلي وتخصيص العناصر.

7. الدفاع والأمن:

تجد أجهزة الليزر هذه تطبيقات دفاعية لتحديد الهدف وتحديد المدى وإضاءة الأشعة تحت الحمراء. تعد موثوقيتها ودقتها أمرًا بالغ الأهمية في هذه البيئات عالية المخاطر.

8. تصنيع أشباه الموصلات:

في صناعة أشباه الموصلات، يتم استخدام ليزر CW DPSS في مهام مثل الطباعة الحجرية والتليين وفحص رقائق أشباه الموصلات. تعتبر دقة الليزر ضرورية لإنشاء الهياكل المجهرية على رقائق أشباه الموصلات.

9. الترفيه والعرض:

كما أنها تستخدم في صناعة الترفيه لعروض الضوء والإسقاطات، حيث تكون قدرتها على إنتاج أشعة ضوئية ساطعة ومركزة مفيدة.

10. التكنولوجيا الحيوية:

في التكنولوجيا الحيوية، تُستخدم أشعة الليزر هذه في تطبيقات مثل تسلسل الحمض النووي وفرز الخلايا، حيث تعد دقتها والتحكم في إنتاج الطاقة أمرًا بالغ الأهمية.

11. المقاييس:

من أجل القياس الدقيق والمحاذاة في الهندسة والبناء، توفر ليزرات CW DPSS الدقة اللازمة لمهام مثل التسوية والمحاذاة والتنميط.