В основе работы твердотельного лазера лежат искусственно выращенные кристаллы рубина или граната, а также стекло с примесями редких элементов неодима. Стеклянные или кристаллические стержни вместе с импульсными лампами накачки окружаются отражателями и помещаются среди пары зеркал внутри резонатора. Энергия световых вспышек преобразуется в лазерные импульсы. Впервые лазер, работающий на кристалле рубина, был применён в 1960 году американским учёным Мэйманом.
Особенности твердотельного лазера
Твердотельный лазер отличается большой расходимостью луча и меньшей универсальностью, чем его газовой аналог. При этом он отлично подходит для гравировки и выполнения лазерной резки металла при работе в импульсном режиме.
Твердотельный лазер не очень хорошо подходит для обработки неметаллических материалов, так как некоторые из них являются для него полностью или частично прозрачными. Лазерное излучение более чувствительно к неровным поверхностям материалов, потому станки, изготавливаемые на основе твердотельного лазера, зачастую поставляются в комплекте с небольшими столами.
Алюмо-иттриевый твердотельный лазер
Одной из главных особенностей таких лазеров является то, что накачка их активных элементов осуществляется посредством высоковольтных разрядных ламп, как непрерывных, так и импульсных. Твердотельные лазеры излучают волны длиной 1 мкм. Режим генерации волн может быть как импульсным, так и беспрерывным. Более того, они также поддерживают режим “гигантского импульса” (Q-switch).
Твердотельные лазеры уступают газовому оборудованию в резке неметаллических материалов, но имеют существенное преимущество при работе с металлами. Так как волна, длина которой составляет 1 мкм., отражается хуже, чем волны длиной 10 мкм. Для последних идеальной отражающей средой являются такие материалы, как медь или алюминий.