I laser industriali sono ampiamente categorizzati in quattro tipi. Differiscono nel mezzo laser o nella struttura utilizzata, nella lunghezza d'onda di oscillazione e nella sorgente di eccitazione. Un mezzo laser è una sostanza che contiene atomi che convertono l'energia della luce di eccitazione in luce laser e i tipi di laser sono categorizzati in base al mezzo.
1: Laser a stato solido: generalmente laser YAG e laser YVO4, mezzo laser che utilizza YAG, cristallizzazione YVO4.
2: Laser a gas: il laser CO2 con gas CO2 come mezzo è ampiamente utilizzato.
3: Laser a semiconduttore: laser che utilizza come mezzo un semiconduttore con una struttura a strato attivo (strato di emissione di luce).
4: Laser a fibra: un tipo di laser che si è diffuso nel 21° secolo, utilizzando letteralmente la fibra ottica come mezzo.
Laser a semiconduttore
Cristalli semiconduttori sovrapposti di materiali diversi per formare uno strato attivo (strato luminescente) per generare luce. La luce viene amplificata viaggiando avanti e indietro tra una coppia di specchi che formano le due estremità, producendo infine un laser.
Laser a gas (laser CO2)
Un laser a CO2 è un laser che utilizza il gas CO2 come mezzo. All'interno di un tubo riempito con gas CO2, una piastra elettrodica è configurata per generare una scarica. La piastra elettrodica è collegata a un alimentatore esterno in modo che possa essere alimentata con elettricità ad alta frequenza come fonte di eccitazione. Un plasma viene generato nel gas a causa della scarica tra gli elettrodi e le molecole di CO2 vengono trasformate in uno stato eccitato e, quando questo numero aumenta, iniziano a irradiare con eccitazione.
Laser allo stato solido (laser YAG, metodo di pompaggio laterale)
Il laser YAG (metodo di pompaggio laterale) è un laser a stato solido che utilizza cristalli YAG, che sono cristalli di granato di alluminio e ittrio con neodimio aggiunto, come mezzo laser. Il laser è costituito da un LD di eccitazione su entrambi i lati paralleli all'asse del cristallo YAG, una coppia di specchi per formare un risonatore e un Q-switch tra i due. Viene utilizzato per la marcatura, il taglio, l'incisione e la saldatura dei metalli.
Laser allo stato solido (laser YVO4, metodo di pompaggio laterale)
Il laser YVO4 è un laser a stato solido che utilizza cristalli YVO4, che sono cristalli di vanadato di ittrio con neodimio aggiunto come in YAG, come mezzo laser. Una coppia di specchi viene utilizzata per formare un wiper tramite irradiazione unilaterale di luce di eccitazione dalla faccia terminale del cristallo YVO4, e gli specchi sono configurati con un cristallo e un Q-switch tra di loro. È possibile emettere luce laser di alta qualità.
Laser a fibra
I laser a fibra utilizzano le fibre ottiche come mezzo e sono un prodotto dello sviluppo della tecnologia di amplificazione interruttiva per la comunicazione a lunga distanza in laser ad alta potenza. La fibra è composta da un nucleo che trasmette la luce al centro e da un rivestimento metallico che ricopre il nucleo in cerchi concentrici. Il laser a fibra amplifica la luce con questo nucleo come mezzo laser.
Il laser a fibra è generalmente composto da luce pulsata chiamata luce seed generata da un diodo laser (Seed LD), che viene poi amplificata da più di due amplificatori a fibra. Il LD per l'eccitazione è dotato di un certo numero di emettitori a tubo singolo (uno per lo strato di emissione della luce) LD, e ogni LD ha una bassa potenza in uscita, quindi ha il vantaggio di un basso carico termico e realizza una lunga durata. Inoltre, maggiore è il numero di LD, maggiore è la potenza in uscita del laser che può essere realizzata. Il laser a fibra oscilla con elevata efficienza e ha un consumo energetico inferiore rispetto al laser a stato solido e al laser a gas.
La fibra ottica per l'amplificazione (preamplificatore, amplificatore principale) è una struttura a 3-strati che include un nucleo e 2 strati di rivestimento metallico. La luce di eccitazione entra nel rivestimento metallico interno (rivestimento interno) e nel nucleo con aggiunta di Yb, facendo sì che gli atomi all'interno del nucleo passino a uno stato eccitato. La luce laser è racchiusa nel nucleo che avanza e quindi amplificata dagli atomi eccitati, diventando più intensa man mano che avanza nel mezzo. A differenza dei laser a stato solido o a gas, la luce viaggia in una direzione e non viaggia avanti e indietro.
