Introdução ao princípio de funcionamento dos lasers ultravioleta

Exceto pelos lasers de elétrons livres, os princípios básicos de funcionamento de vários lasers são os mesmos. A condição essencial para a geração do laser é que o número de íons seja invertido ou o ganho seja maior que a perda. Portanto, os componentes essenciais do dispositivo possuem fonte de excitação (ou bomba), possui um meio de trabalho metaestável e de classe anormal em duas partes. Excitação é a excitação do meio de trabalho a um estado excitado após absorver energia externa, criando condições para realizar e manter a inversão populacional. Os métodos de excitação incluem excitação óptica, excitação elétrica, excitação química e excitação por energia nuclear.

Material de trabalho a laser refere-se ao sistema de material usado para obter inversão do número de partículas e gerar amplificação de radiação estimulada de luz, às vezes também chamado de meio de ganho de laser, que pode ser sólido (cristal, vidro), gás (gás atômico, gás Guozi, gás molecular) , semicondutores e líquidos e outras mídias. O principal requisito para o material de trabalho do laser é atingir, tanto quanto possível, um grande grau de inversão populacional entre os níveis de energia específicos de suas partículas de trabalho e manter essa inversão tão eficaz quanto possível durante todo o processo de emissão do laser; Para este fim, é necessário que a substância de trabalho tenha uma estrutura de nível de energia e características de transição adequadas.

Os lasers ultravioleta de que estamos falando são classificados de acordo com a faixa de bandas de saída, principalmente em comparação com os lasers infravermelhos e os lasers visíveis. Lasers infravermelhos e luz visível são geralmente produzidos por aquecimento local. O material pode ser processado por fusão ou vaporização, mas esse aquecimento causa danos ao redor do material e limita a resistência da borda e a capacidade de criar pequenas características finas. Os lasers ultravioleta quebram diretamente as ligações químicas que conectam os componentes atômicos de uma substância, um processo conhecido como processo “frio”, que separa diretamente a substância em átomos sem aquecer a periferia.

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