Máy laser

Laser sợi quang

Laser CO2

Laser CO2 là thiết bị kích thích khí sử dụng hỗn hợp carbon dioxide (CO2), nitơ (N2) và helium (He) để tạo ra chùm tia laser theo chuỗi năng lượng. Nguồn laser thường bao gồm một ống flash xenon hoặc tương tự, được kích thích bằng sự phóng điện để bắt đầu quá trình phát xạ kích thích. Quá trình này được đặc trưng bởi ba lần chuyển đổi năng lượng riêng biệt, chỉ lần cuối cùng liên quan đến sự phát xạ photon. Các phân tử N2 được nâng lên trạng thái năng lượng cao hơn, sau đó chúng truyền tới các phân tử CO2, chúng phát ra các photon khi chúng mất năng lượng cắt bỏ do tác động vào các nguyên tử He.

Lớp này phát ra ở bước sóng khoảng 10,6μm, trong phổ hồng ngoại xa. Bước sóng này được hấp thụ mạnh bởi các vật liệu hữu cơ như gỗ, nhựa, da, các loại vải, giấy khác nhau và một số vật liệu tổng hợp phi kim loại, mang lại hiệu quả cắt cao, sạch và chính xác. Chúng có chất lượng chùm tia thấp hơn so với laser sợi quang, có nghĩa là chùm tia laser ít tập trung hơn. Tuy nhiên, những tiến bộ trong công nghệ laser CO2 đã cải thiện chất lượng chùm tia trong thời gian sử dụng lâu dài của công nghệ.

Laser Nd:YAG/Nd:YVO

Laser Nd:YAG (garnet nhôm yttrium pha tạp neodymium) và Nd:YVO (yttrium vanadate pha tạp neodymium) về cơ bản là các thiết bị trạng thái rắn tương tự nhau. Cả hai đều phát ra quang phổ cận hồng ngoại, được phân biệt bởi môi trường xảy ra sự phát xạ kích thích. Chúng được áp dụng nhiều nhất để cắt và đánh dấu kim loại và một số phi kim loại.

Những tia laser này phát ra ở bước sóng 1,064μm, trong khi laser Nd:YVO phát ra ở bước sóng 1,064μm hoặc 1,34μm, được phân biệt theo hướng tinh thể. Các bước sóng này nằm trong phạm vi cận hồng ngoại và được nhiều kim loại hấp thụ tốt, khiến các tia laser này phù hợp cho các ứng dụng cắt, khắc và đánh dấu kim loại. Laser neodymium thường có chất lượng chùm tia cao, độ phân kỳ thấp và kích thước điểm nhỏ dẫn đến năng lượng riêng cao.

Laser Diode trực tiếp

Laser diode trực tiếp (hoặc đơn giản là diode) là một loại công nghệ laser sử dụng các điểm nối bán dẫn đơn để tạo ra ánh sáng laser. Laser diode trực tiếp dựa trên các điểm nối bán dẫn, thường được làm từ gali arsenide (GaAs). Khi một dòng điện phân cực thuận được cấp vào diode, nó sẽ phát ra ánh sáng bằng hiện tượng điện phát quang mà không cần nguồn sáng để bắt đầu. Sau đó, ánh sáng phát ra được dẫn hướng và tập trung thành chùm tia laser nhờ các phần tử quang học tạo ra khoang cộng hưởng phát xạ kích thích với một nửa gương ở một đầu, qua đó năng lượng laser được phát ra.

Các bước sóng phổ biến nhất của laser đi-ốt trực tiếp được sử dụng trong các ứng dụng cắt nằm trong phổ cận hồng ngoại, khoảng 900 đến 1.100nm (0,9 đến 1,1μm). Các hệ thống đi-ốt thay thế có thể phát ra dải bước sóng xanh lam và xanh lục. Chất lượng chùm tia của laser diode trực tiếp có thể thay đổi đáng kể, mặc dù nhìn chung chất lượng chùm tia diode đang được cải thiện theo từng thế hệ thiết bị. Chất lượng chùm tia thường không bằng laser sợi quang hoặc laser CO2.