Лазерный луч

Многократное усиление энергии светового потока эквивалентно увеличению длины активного элемента. Поток лучистой энергии, называемый лазерным лучом, или пучком, возникает при условии, что усиление энергии светового потока за двойное прохождение внутри излучателя больше или, по крайней мере, равно потерям этой энергии при выходе ее за пределы лазера.

Известно, что свет представляет собой электромагнитные волны. Поэтому воздействие светового луча на обрабатываемый материал можно рассматривать как воздействие электромагнитного поля волны на атомы или молекулы вещества. Вследствие этого часть энергии электромагнитной волны превращается в теплоту, а часть — отражается. Если световой поток обладает высокой плотностью (т.е. распределен на очень малой площади), выделяющаяся под действием светового луча теплота будет достаточной для расплавления и испарения вещества в зоне контакта.

Такая обработка осуществляется на лазерной установке, которая кроме лазера снабжена рядом блоков и систем, предназначенных для расширения ее технологических возможностей. Например, оптическая система служит для фокусирования и точного направления лазерного луча на обрабатываемое изделие, которое расположено на рабочем столике и может автоматически перемещаться в режиме, заданном программным устройством с датчиком параметров технологического процесса. Для контроля параметров излучения лазера служит датчик с устройством преобразования сигнала.

Лазерную обработку, если необходимо, можно выполнять в атмосфере инертного газа, в вакууме или подавать в зону обработки вспомогательную энергию (механическую, электрическую и др.). Для этого в установке предусмотрены система подачи технологической среды и источник вспомогательной энергии.

В зависимости от типа активного элемента или среды излучателя лазеры подразделяют на твердотельные и газовые. Кроме того, лазеры могут быть эксимерные и на красителях. Основными частями лазеров являются излучатели, состоящие из активного элемента, осветителя и резонатора, а также источники питания и оптические системы. Характеристики активных элементов излучателей (длина волны, плотность излучения, мощность, КПД и др.) определяются физическими свойствами материалов, из которых они изготовлены. Лазеры классифицируют в соответствии с материалом активного элемента.