레이저 기계

파이버 레이저

CO2 레이저

CO2 레이저는 이산화탄소(CO2), 질소(N2) 및 헬륨(He)의 혼합물을 사용하여 에너지 계단식 순서로 레이저 빔을 생성하는 가스 여기 장치입니다. 레이저 소스는 일반적으로 유도 방출 과정을 시작하기 위해 전기 방전에 의해 여기되는 크세논 플래시 튜브 또는 이와 유사한 것으로 구성됩니다. 이 과정은 세 가지 뚜렷한 에너지 전이로 특징지어지며, 그 중 마지막 에너지 전이만 광자 방출을 포함합니다. N2 분자는 더 높은 에너지 상태로 올라간 다음 CO2 분자로 전달되고, CO2 분자는 He 원자와 충돌하여 절단 에너지를 잃으면서 광자를 방출합니다.

이 클래스는 원적외선 스펙트럼에서 약 10.6μm에서 방출됩니다. 이 파장은 목재, 플라스틱, 가죽, 다양한 직물, 종이 및 일부 비금속 복합재와 같은 유기 재료에 강하게 흡수되어 매우 효율적이고 깨끗하며 정밀한 절단이 가능합니다. 파이버 레이저에 비해 빔 품질이 낮기 때문에 레이저 빔의 초점이 덜 맞춰집니다. 그러나 CO2 레이저 기술의 발전으로 기술의 긴 수명 기간 동안 빔 품질이 향상되었습니다.

Nd:YAG/Nd:YVO 레이저

Nd:YAG(네오디뮴 도핑 이트륨 알루미늄 가닛) 및 Nd:YVO(네오디뮴 도핑 이트륨 바나데이트) 레이저는 기본적으로 유사한 고체 장치입니다. 둘 다 자극 방출이 발생하는 매체에 따라 구별되는 근적외선 스펙트럼을 방출합니다. 이는 금속 및 제한된 범위의 비금속 절단 및 마킹에 가장 적합합니다.

이 레이저는 1.064μm의 파장에서 방출되는 반면, Nd:YVO 레이저는 1.064μm 또는 1.34μm에서 방출되며 결정 방향에 따라 구분됩니다. 이러한 파장은 근적외선 범위에 있고 많은 금속에 잘 흡수되므로 이러한 레이저는 금속 절단, 제판, 마킹 응용 분야에 적합합니다. 네오디뮴 레이저는 일반적으로 빔 품질이 높고 발산이 낮으며 스폿 크기가 작아 비에너지가 높습니다.

다이렉트 다이오드 레이저

직접 다이오드(또는 간단히 다이오드) 레이저는 단일 반도체 접합을 활용하여 레이저 광을 생성하는 레이저 기술의 한 유형입니다. 다이렉트 다이오드 레이저는 일반적으로 갈륨비소(GaAs)로 만들어진 반도체 접합을 기반으로 합니다. 순방향 바이어스 전류가 다이오드에 적용되면 개시를 위한 광원이 필요하지 않고 전계발광에 의해 빛을 방출합니다. 그런 다음 방출된 빛은 한쪽 끝에 있는 반거울이 있는 유도 방출 공진 공동을 만드는 광학 요소에 의해 레이저 빔으로 유도되고 집중되며, 이를 통해 레이저 에너지가 방출됩니다.

절단 응용 분야에 사용되는 직접 다이오드 레이저의 가장 일반적인 파장은 약 900 ~ 1,100nm(0.9 ~ 1.1μm)의 근적외선 스펙트럼입니다. 대체 다이오드 시스템은 청색 및 녹색 파장 범위에서 방출할 수 있습니다. 다이렉트 다이오드 레이저의 빔 품질은 상당히 다양할 수 있지만 일반적으로 다이오드 빔 품질은 각 장치 세대에 따라 향상됩니다. 빔 품질은 파이버 레이저나 CO2 레이저의 품질과 일치하지 않는 경우가 많습니다.