Karakteristik Dan Aplikasi Berbagai Laser

Teknologi laser telah memasuki kehidupan masyarakat dari segala aspek, namun jenisnya banyaklaser, masing-masing memiliki panjang gelombang dan karakteristik yang berbeda, sehingga bidang penerapannya juga berbeda.

Menurut media kerjanya, laser dibagi menjadi enam jenis: laser padat, laser gas, laser pewarna, laser semikonduktor, laser serat, dan laser elektron bebas. Diantaranya, laser padat dan laser gas memiliki banyak subdivisi. Kecuali laser elektron bebas, prinsip kerja dasar berbagai laser adalah sama, termasuk tiga bagian: sumber pompa, rongga resonansi optik, dan media penguatan.

Laser Padat, cahaya umumnya digunakan sebagai sumber pompa, dan kristal atau kaca yang dapat menghasilkan laser disebut bahan kerja laser. Bahan kerja laser terdiri dari dua bagian: matriks dan ion aktivasi. Bahan matriks menyediakan keberadaan dan lingkungan kerja yang sesuai untuk ion aktivasi, dan ion aktivasi menyelesaikan proses pembuatan laser. Ion aktivasi yang umum digunakan sebagian besar adalah ion logam transisi, seperti ion kromium, kobalt, nikel, dan ion logam tanah jarang, seperti ion neodymium. Reflektor dengan film dielektrik pada permukaannya digunakan sebagai lensa rongga resonansi, salah satunya merupakan reflektor penuh dan yang lainnya merupakan reflektor setengah. Ketika ion aktivasi yang berbeda, bahan matriks yang berbeda, dan panjang gelombang cahaya yang berbeda digunakan untuk eksitasi, laser dengan panjang gelombang yang berbeda akan dipancarkan.

1. Laser rubi
Panjang gelombang laser keluarannya adalah 694,3 nm, dan tingkat konversi fotolistriknya rendah, hanya 0,1%. Namun, umur fluoresensinya panjang, sehingga kondusif untuk penyimpanan energi dan dapat menghasilkan daya puncak pulsa yang lebih tinggi. Laser yang dihasilkan oleh batang rubi setipis inti pena dan sepanjang jari dapat dengan mudah menembus lembaran besi. Sebelum munculnya laser YAG yang lebih efisien, laser rubi banyak digunakan dalam pemotongan dan pengeboran laser. Selain itu, cahaya 694nm mudah diserap oleh melanin, sehingga laser ruby ​​​​juga digunakan untuk mengatasi lesi berpigmen (flek kulit).
2. Laser safir titanium
Karena sifat kristalnya, ia memiliki rentang merdu yang luas (yaitu, rentang panjang gelombang yang dapat disesuaikan), dan dapat menghasilkan cahaya dengan panjang gelombang 660nm-1200nm sesuai kebutuhan. Dengan kematangan teknologi penggandaan frekuensi (yang dapat menggandakan frekuensi cahaya, yaitu mengurangi separuh panjang gelombang), rentang panjang gelombang dapat diperluas hingga 330nm-600nm. Laser safir titanium digunakan untuk spektroskopi femtodetik, penelitian optik nonlinier, pembangkitan cahaya putih, pembangkitan gelombang terahertz, dll., dan juga digunakan dalam kecantikan medis.
3. Nd: laser YAG
YAG adalah singkatan dari yttrium aluminium garnet. Bahan ini merupakan matriks kristal laser dengan karakteristik komprehensif terbaik saat ini. Setelah diolah dengan neodymium (Nd), ia dapat menghasilkan cahaya 1064nm, dan daya keluaran kontinu maksimum dapat mencapai 1000w. Pada awalnya, lampu flash gas inert digunakan sebagai sumber pemompaan laser, namun metode pemompaan lampu flash memiliki rentang spektral yang luas, tumpang tindih yang buruk dengan spektrum penyerapan media penguatan laser, dan beban panas yang besar, yang mengakibatkan efisiensi konversi fotolistrik yang rendah. Oleh karena itu, pemompaan LD (laser diode) sekarang digunakan untuk mencapai efisiensi tinggi, daya tinggi, dan umur laser yang panjang. Nd: Laser YAG dapat digunakan untuk mengobati hemangioma dan menghambat pertumbuhan tumor. Namun, laser ini memiliki kerusakan termal non-selektif pada jaringan. Saat membekukan pembuluh darah tumor, kelebihan energi juga akan merusak jaringan normal di sekitarnya, dan kemungkinan besar akan meninggalkan bekas luka setelah operasi. Oleh karena itu, laser Nd:YAG banyak digunakan dalam pembedahan, ginekologi, dan THT, namun jarang digunakan dalam bidang dermatologi.
4.Yb:Laser YAG
Yb:YAG, YAG diolah dengan ytterbium (Yb), yang dapat menghasilkan cahaya 1030nm. Panjang gelombang pompa Yb:YAG adalah 941nm, yang sangat dekat dengan panjang gelombang keluaran, dan dapat mencapai efisiensi kuantum pompa sebesar 91,4%. Panas yang dihasilkan oleh pompa ditekan hingga kurang dari 10% (sebagian besar energi masukan diubah menjadi energi laser keluaran, dan sebagian kecil menjadi panas, yang berarti efisiensi konversi sangat tinggi), yaitu 25 % hingga 30% dari Nd:YAG. Yb:YAG telah menjadi salah satu media laser padat yang paling menarik perhatian. Laser padat Yb:YAG berkekuatan tinggi yang dipompa LD telah menjadi pusat penelitian baru dan dianggap sebagai arah utama pengembangan laser padat berefisiensi tinggi dan berdaya tinggi.

Selain dua jenis di atas, YAG juga dapat didoping dengan holmium (Ho), erbium (Er), dll. Ho:YAG dapat menghasilkan laser 2097nm dan 2091nm yang aman untuk mata manusia, terutama cocok untuk komunikasi optik, radar dan aplikasi medis. Er:YAG mengeluarkan cahaya 2,9μm, dan tubuh manusia memiliki tingkat penyerapan yang tinggi untuk panjang gelombang ini, sehingga memiliki potensi penerapan yang besar dalam bedah laser dan bedah vaskular.

Laser Gasadalah laser yang menggunakan gas sebagai media penguatan, umumnya memompa pelepasan gas (mirip dengan laser solid-state, jadi saya tidak akan menjelaskannya secara detail). Jenis gas termasuk gas atom (laser helium-neon, laser ion gas mulia, laser uap logam), gas molekuler (laser nitrogen, laser karbon dioksida), gas excimer, dan laser gas khusus yang menyediakan pemompaan energi melalui reaksi kimia.

1. Laser He-Ne
Laser HeNe (HeNe) menggunakan gas campuran lebih dari 75% He dan kurang dari 15% Ne sebagai media penguatan. Tergantung pada lingkungan kerjanya, ia dapat memancarkan warna hijau (543,5nm), kuning (594,1nm), oranye (612.0nm), merah (632,8nm) dan tiga lampu inframerah dekat (1152nm, 1523nm, dan 3391nm ), dimana lampu merah (632.8nm) adalah yang paling umum digunakan. Keluaran sinar laser HeNe terdistribusi Gaussian, dan kualitas sinarnya sangat stabil. Meski dayanya tidak tinggi, namun memiliki performa yang baik di bidang pengukuran presisi.

2. Laser gas inert
Laser gas inert yang umum adalah ion argon (Ar+) dan ion kripton (Kr+). Tingkat konversi energinya dapat mencapai hingga 0,6%, dan dapat menghasilkan daya sebesar 30-50w secara terus menerus dan stabil untuk waktu yang lama, dengan masa pakai lebih dari 1000 jam. Hal ini terutama digunakan dalam bidang penelitian seperti tampilan laser, spektroskopi Raman, holografi, optik nonlinier, serta diagnosis medis, pemisahan warna pencetakan, metrologi, pemrosesan material dan pemrosesan informasi.

3. Laser uap logam
Laser uap logam mengambil uap tembaga sebagai contoh. Laser uap tembaga terutama menghasilkan lampu hijau (510,5nm) dan lampu kuning (578,2nm), yang dapat mencapai daya rata-rata 100w dan daya puncak 100kw. Area aplikasi utamanya adalah sumber pompa laser pewarna. Selain itu, dapat juga digunakan untuk fotografi flash berkecepatan tinggi, televisi proyeksi layar besar, dan pemrosesan material.

4. Laser molekul nitrogen
Laser molekul nitrogen menggunakan nitrogen sebagai media penguatan dan dapat memancarkan sinar ultraviolet 337,1nm, 357,7nm, dan 315,9nm, dengan daya puncak hingga 45kw. Ini dapat digunakan sebagai sumber cahaya pompa untuk laser pewarna organik, dan juga banyak digunakan dalam pemisahan laser isotop, diagnosis fluoresensi, fotografi berkecepatan sangat tinggi, deteksi polusi, perawatan medis, pemuliaan pertanian, dan aspek lainnya. Karena panjang gelombangnya yang pendek memudahkan pemfokusan untuk mendapatkan titik kecil, ia juga dapat digunakan untuk memproses komponen submikron.

5. Laser karbon dioksida
Media penguatan yang digunakan dalam laser karbon dioksida adalah karbon dioksida yang dicampur dengan helium dan nitrogen, yang dapat menghasilkan cahaya inframerah jauh yang berpusat pada panjang gelombang 9,6μm dan 10,6μm. Tingkat konversi energi laser karbon dioksida tinggi, dan daya keluarannya dapat berkisar dari beberapa watt hingga puluhan ribu watt. Ditambah dengan kualitas pancarannya yang sangat tinggi, laser karbon dioksida banyak digunakan dalam pemrosesan material, penelitian ilmiah, pertahanan nasional, dan pengobatan.

6. Excimeradalah molekul yang tidak stabil. Ketika campuran gas mulia dan gas halogen yang berbeda diisi ke dalam rongga resonansi, laser dengan panjang gelombang berbeda akan dihasilkan. Berkas elektron relativistik (energi lebih besar dari 200 kiloelektron volt) atau pelepasan pulsa cepat transversal biasanya digunakan untuk mencapai eksitasi. Ketika ikatan molekul yang tidak stabil dari excimer tereksitasi putus dan berdisosiasi menjadi atom keadaan dasar, energi keadaan tereksitasi dilepaskan dalam bentuk radiasi laser. Ini banyak digunakan dalam bidang medis, komunikasi optik, tampilan semikonduktor, penginderaan jauh, senjata laser dan bidang lainnya.

Laser Kimiaadalah jenis laser gas khusus, yaitu laser yang menggunakan energi yang dilepaskan oleh reaksi kimia untuk mencapai inversi populasi. Sebagian besar laser ini bekerja dalam mode transisi molekuler, dengan rentang panjang gelombang khas dari inframerah dekat hingga inframerah tengah. Perangkat yang paling penting adalah hidrogen fluorida (HF) dan deuterium fluorida (DF). Yang pertama dapat menghasilkan lebih dari 15 garis spektral antara 2,6 dan 3,3 mikron; yang terakhir memiliki sekitar 25 garis spektral antara 3,5 dan 4,2 mikron. Kedua perangkat saat ini dapat mencapai keluaran beberapa megawatt. Karena energinya yang besar, mereka umumnya digunakan dalam bidang teknik nuklir dan militer.

Laser Pewarnaadalah laser yang menggunakan pewarna organik sebagai media laser, biasanya berupa larutan cair. Dibandingkan dengan media laser gas dan padat, laser pewarna umumnya dapat digunakan dalam rentang panjang gelombang yang lebih luas. Karena bandwidthnya yang lebar, laser ini sangat cocok untuk laser merdu dan laser berdenyut. Namun, karena umur mediumnya yang pendek dan daya keluarannya yang terbatas, laser ini pada dasarnya telah digantikan oleh laser padat yang dapat diatur panjang gelombangnya seperti safir titanium.

Laser Semikonduktoradalah laser yang menggunakan bahan semikonduktor sebagai bahan kerjanya. Metode eksitasi meliputi injeksi listrik, eksitasi berkas elektron, dan pemompaan optik. Ukurannya kecil, harganya murah, efisiensinya tinggi, masa pakainya lama, dan konsumsi dayanya rendah. Mereka dapat digunakan dalam informasi elektronik, pencetakan laser, pena laser, komunikasi optik, televisi laser, proyektor laser kecil, informasi elektronik, optik terintegrasi, dan bidang lainnya. Ini adalah jenis laser yang paling praktis dan penting.

Laser Seratmengacu pada laser yang menggunakan serat kaca yang didoping tanah jarang sebagai media penguatan. Ini memiliki berbagai aplikasi, termasuk komunikasi serat laser, komunikasi jarak jauh ruang laser, pembuatan kapal industri, manufaktur mobil, pengukiran laser, penandaan laser, pemotongan laser, pembuatan rol pencetakan, pengeboran/pemotongan/pengelasan logam dan non-logam ( pengelasan kuningan, pendinginan, pelapisan dan pengelasan dalam), keamanan pertahanan militer, peralatan dan instrumen medis, infrastruktur skala besar, sebagai sumber pompa untuk laser lainnya, dll.

Laser Elektron Gratisadalah jenis baru sumber radiasi koheren berdaya tinggi yang berbeda dari laser tradisional. Ia tidak memerlukan gas, cairan atau padat sebagai bahan kerjanya, tetapi secara langsung mengubah energi kinetik berkas elektron berenergi tinggi menjadi energi radiasi koheren. Oleh karena itu, dapat juga dianggap bahwa bahan kerja laser elektron bebas adalah elektron bebas. Ini memiliki serangkaian karakteristik yang sangat baik seperti daya tinggi, efisiensi tinggi, penyetelan panjang gelombang yang luas dan struktur waktu pulsa ultra-pendek. Selain itu, tidak ada laser lain yang dapat memiliki karakteristik ini pada saat yang bersamaan. Ia memiliki prospek yang sangat menjanjikan di bidang penelitian fisika, senjata laser, fusi laser, fotokimia, komunikasi optik, dll.

JTBYShieldadalah perusahaan yang berfokus pada penelitian dan pengembangan serta produksi laser berkualitas tinggi, dan berkomitmen untuk menyediakan solusi laser profesional kepada pelanggan guna memenuhi kebutuhan berbagai industri akan presisi dan efisiensi. Jika Anda membutuhkan produk laser, jangan ragu untuk menghubungi kami!

1. Lini produk yang terdiversifikasi
JTBYShield menawarkan berbagai laser, termasuk namun tidak terbatas pada laser padat, laser serat, laser CO2, dan laser semikonduktor, dll., untuk memenuhi kebutuhan pelanggan yang berbeda.
Setiap laser menjalani kontrol kualitas dan pengujian kinerja yang ketat untuk memastikan stabilitas dan keandalannya di berbagai lingkungan aplikasi.
2. Produk berkualitas tinggi
Teknologi manufaktur canggih dan bahan berkualitas tinggi digunakan untuk memastikan bahwa laser memiliki kualitas sinar yang sangat baik dan umur yang panjang.
Semua produk memenuhi standar internasional dan telah lulus sertifikasi sistem manajemen mutu ISO9001.
3. Pelayanan berkualitas tinggi
Memberikan konsultasi pra-penjualan dan dukungan teknis yang komprehensif untuk membantu pelanggan memilih laser yang paling sesuai dengan kebutuhan aplikasi mereka.
Dengan tim layanan purna jual yang profesional, tim dapat dengan cepat menanggapi kebutuhan pemeliharaan dan perbaikan pelanggan untuk memastikan pengoperasian peralatan secara normal.
4. Solusi laser profesional
Memberikan solusi laser yang disesuaikan dengan kebutuhan spesifik pelanggan, termasuk integrasi sistem, pengembangan perangkat lunak, dan layanan pelatihan.
Bekerja sama dengan banyak lembaga penelitian ilmiah dan perusahaan untuk terus mengembangkan teknologi baru dan meningkatkan kinerja produk dan tingkat layanan.
5. Berbagai bidang aplikasi
Produk ini banyak digunakan dalam pengolahan industri, kecantikan medis, penelitian dan pendidikan ilmiah, pertahanan militer dan bidang lainnya.
Khususnya di bidang manufaktur presisi dan penelitian teknologi tinggi, laser JTBYShield telah mendapatkan pengakuan luas atas kinerja dan stabilitasnya yang luar biasa.

Informasi kontak:

Jika Anda punya ide, jangan ragu untuk berbicara dengan kami. Tidak peduli di mana pelanggan kami berada dan apa kebutuhan kami, kami akan mengikuti tujuan kami untuk menyediakan pelanggan kami dengan kualitas tinggi, harga murah, dan layanan terbaik.