Sự khác biệt và ứng dụng của laser sóng liên tục và laser xung

Khi kỷ nguyên "ánh sáng" đến, công nghệ laser đã thâm nhập vào các ngành công nghiệp như sản xuất, chăm sóc sức khỏe và nghiên cứu. Trọng tâm của thiết bị laser là hai loại laser chính: Laser sóng liên tục (CW) và Laser xung. Điều gì làm nên sự khác biệt giữa hai loại này?

Sự khác biệt giữa laser sóng liên tục và laser xung:

Laser sóng liên tục (CW): Được biết đến với công suất đầu ra ổn định và thời gian hoạt động liên tục, laser CW phát ra chùm ánh sáng liên tục, không bị gián đoạn. Điều này khiến chúng trở nên lý tưởng cho các ứng dụng đòi hỏi năng lượng đầu ra ổn định, lâu dài, chẳng hạn như liên lạc laser, phẫu thuật laser, đo khoảng cách laser và phân tích quang phổ chính xác.

Laser xung: Trái ngược với laser CW (tia laser liên tục), laser xung phát ra ánh sáng theo chuỗi xung ngắn nhưng mạnh. Các xung này có thời lượng cực ngắn, từ nano giây đến pico giây, với khoảng cách đáng kể giữa chúng. Đặc tính độc đáo này cho phép laser xung phát huy hiệu quả vượt trội trong các ứng dụng đòi hỏi công suất đỉnh và mật độ năng lượng cao, chẳng hạn như khắc laser, cắt chính xác và đo lường các quá trình vật lý siêu nhanh.

Các lĩnh vực ứng dụng:

Tia laser sóng liên tục: Được sử dụng trong các trường hợp cần nguồn sáng ổn định, liên tục, chẳng hạn như truyền dẫn cáp quang trong truyền thông, liệu pháp laser trong chăm sóc sức khỏe và hàn liên tục trong quá trình xử lý vật liệu.

Tia laser xung: Đây là loại tia cần thiết trong các ứng dụng mật độ năng lượng cao như đánh dấu bằng tia laser, cắt, khoan và trong các lĩnh vực nghiên cứu khoa học như quang phổ siêu nhanh và nghiên cứu quang học phi tuyến tính.

Đặc điểm kỹ thuật và chênh lệch giá:

Đặc điểm kỹ thuật: Laser CW có cấu trúc tương đối đơn giản, trong khi laser xung liên quan đến các công nghệ phức tạp hơn như chuyển mạch Q và khóa chế độ.

Giá cả: Do tính phức tạp về mặt công nghệ, laser xung thường đắt hơn laser CW.

Máy làm lạnh nước – “Mạch máu” của thiết bị laser:

Cả laser CW và laser xung đều sinh nhiệt trong quá trình hoạt động. Để ngăn ngừa suy giảm hiệu suất hoặc hư hỏng do quá nhiệt, cần phải có bộ làm mát bằng nước.

Tia laser CW, mặc dù hoạt động liên tục, vẫn không tránh khỏi việc tỏa nhiệt, đòi hỏi phải có biện pháp làm mát.

Mặc dù tia laser xung phát ra ánh sáng không liên tục, nhưng cũng cần có bộ làm lạnh bằng nước, đặc biệt là trong các hoạt động xung năng lượng cao hoặc tốc độ lặp lại cao.

Khi lựa chọn giữa laser CW và laser xung, quyết định nên dựa trên các yêu cầu ứng dụng cụ thể.