Základy laserových technologií

Co znamená „LASER“

„LASER“ je akronym z anglického“Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation“, česky zesilování světla stimulovanou emisí záření. Lasery zesilují světlo absorbováním a vyzařováním energie. Zdrojem energie, kterým může být např. výbojka nebo dioda, je do aktivního prostředí dodávána („pumpována“) energie. Aktivním prostředím může být např.  tyč krystalu u pevnolátkových nebo směs plynů u plynových laserů. Dodaná energie energeticky vybudí elektrony aktivního prostředí ze základní energetické hladiny do vyšší energetické hladiny, dojde k tzv. excitaci. Takto je do vyšších energetických stavů vybuzena většina elektronů aktivního prostředí a vzniká tak tzv. inverze populace. Při opětném přestupu elektronu na nižší energetickou hladinu dojde k vyzáření (emisi) kvanta energie ve formě fotonů. Tyto fotony následně interagují s dalšími elektrony inverzní populace, čímž spouštějí tzv. stimulovanou emisi fotonů, se stejnou frekvencí a fází, i u nich. Aktivní prostředí je uzavřeno v tzv. rezonátoru, tvořeného např. zrcadly. V něm dochází k odrazu fotonů a jejich opětovnému průchodu aktivním prostředím. To dále podporuje stimulovanou emisi a dochází k zesilování toku fotonů. Výsledný světelný paprsek pak opouští rezonátor polopropustným zrcadlem.

Vlastnosti laserového paprsku

Základními vlastnostmi laserového paprsku jsou:
  • monochromatičnost – jedna vlnová délka
  • koherentnost – světelné vlny nejsou proti sobě posunuté, jsou ve fázi
  • malá divergence – paprsek vyslaný na Měsíc bude mít na jeho povrchu průměr 25 cm!
Laserový paprsek může být zaostřen pomocí fokusační čočky. Extrémně vysoká hustota energie je soustředěna v ohnisku a může být použita pro tavení nebo odpařením materiálu. Kromě toho, s použitím vhodné optiky (zrcadel), laserové světlo lze směrovat a odrazit, a to zcela bez jakýchkoli ztrát i na velké vzdálenosti. K navedení laserového paprsku na pracovní plochu laseru se používají lasery s pohyblivou hlavou (flat bed nebo také portálové) nebo průmyslové lasery se skenerovou hlavou a galvanometricky naklápěnými zrcátky. Laserový paprsek se tak stává univerzálním nástrojem, který se neopotřebovává a nikdy se neztupí.

Různé lasery pro různé aplikace

Běžně požívanými lasery jsou uzavřené („sealed-off“) plynové CO2 lasery a pevnolátkové vláknové lasery. Oba pracují ekonomicky a mají dlouhou životnost. CO2 lasery jsou použitelné téměř na všechny materiály s výjimkou kovů a lze je použít jak pro gravírování tak i pro řezání. Vláknové lasery jsou vhodné pro značení a gravírování kovů, a změnu barvy u plastů. Navíc s laserovými systémy Trotec Speedy flexx, jedinými gravírkami, které kombinují obě technologie a umožňují použít oba laserové zdroje v jedné úloze, můžete kombinovat všechny aplikace (gravírování, značení i řezání) stejně efektivně. Klikněte zde pro výběr zařízení.