Vài nét cơ bản về công nghệ laser bạn cần biết

LASER là viết tắt của cụm từ: “Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation” - Khuếch đại ánh sáng bằng phát xạ kích thích. Tia sáng phát ra được gọi là tia Laser (Laze).

 

Vài nét cơ bản về công nghệ laser bạn cần biết

Về tính chất:

  • Laser có thể được truyền đi xa mà không bị tán xạ nhiều và có thể tập trung năng lượng tại một điểm rất nhỏ; và
  • Có thể được phát ra liên tục hoặc phát ra ngắt quãng theo dạng xung với độ rộng xung rất ngắn từ vài microsecond đến vài femtosecond.

Hiện nay, laser được ứng dụng rộng rãi và có ích trong rất nhiều ngành khác nhau: Công nghiệp, thực phẩm, y tế, quân sự…

Về nguyên lý hoạt động:

Photon được tán xạ và khuếch đại thông qua các chi tiết bên trong hệ thống nguồn laser và được đưa ra ngoài đến bề mặt vật liệu.

Một hệ thống laser cơ bản nhất bao gồm:

  • Buồng cộng hưởng quang.
  • Môi trường khuếch đại quang
  • Nguồn kích thích (nguồn quang hoặc nguồn điện)

Vài nét cơ bản về công nghệ laser bạn cần biết


MỘT SỐ NGUỒN LASER THÔNG DỤNG:

  • Laser bán dẫn (Semiconductor Laser): Nguồn kích điện, nguồn kích quang (ứng dụng trong máy phát đĩa CD, DVD) hoặc nguồn xung (trong các ứng dụng viễn thông).

Vài nét cơ bản về công nghệ laser bạn cần biết

  • Laser thể rắn (Solid-State Laser): Môi trường cộng hưởng thể rắn (thủy tinh hay tinh thể). Nguồn kích đèn (lamp pumped), nguồn kích diode (Diode pumped). Vd: Nd:YAG (YAG-Laser), Nd:YVO4 (Vanadate Laser), Nd:YLF, Nd:glass, Yb:YAG, Yb:glass, Ti:sapphire, Cr:YAG và Cr:LiSAF.

Vài nét cơ bản về công nghệ laser bạn cần biết

 

  • Fiber (Fibre) Laser: Môi trường kích là sợi quang và hoạt động dựa trên sự kích tạp các ion chủ động bên trong lõi. Fiber laser có thể tạo ra tia laser công suất rất lớn (lên đến hàng kilowatts) với chất lượng tia cao, cho phép hoạt động ở dải rất rộng các chế độ hiệu chỉnh bước sóng kích thích.

Vài nét cơ bản về công nghệ laser bạn cần biết

  • Laser thể khí (Gas laser): hoạt động dựa trên sự phóng điện bên trong môi trường khí dẫn thông thường là khí
    CO2, Argon, Kripton, hay khí hỗn hợp helium-neon.

Vài nét cơ bản về công nghệ laser bạn cần biết

AN TOÀN LASER

Laser được phân chia theo nhiều cấp độ an toàn, mỗi loại có độ an toàn nhất định:

  • Cấp 1: Loại laser an toàn cho người sử dụng bởi nguồn laser phát ra được bọc trong buồng làm việc kín. Vd: máy phát đĩa CD, DVD.
  • Cấp 2: An toàn trong điều kiện bình thường, chỉ cần chớp mắt là có thể hạn chế tác hại của laser cho mắt.  Vd: Đèn chiếu (chỉ thị) laser.
  • Cấp 3R: Công suất của loại laser này cao nhất ở mức 5mW, và có ảnh hưởng tới mắt tuy nhiên không nhiều.
  • Cấp 3B: Có thể gây hại cho mắt do laser loại này không được bọc kín
  • Cấp 4: Có thể làm bỏng da, gây hại cho da và mắt. Do đó, khi sử dụng, người dùng phải tuân thủ các quy tắc an toàn và đeo kính bảo hộ. Đây là loại tia thường dùng trong các ứng dụng công nghiệp.