لیزر تیغه ای (Thin-Disk Laser)، در فیزیک (Physics)
انواع لیزرها (Laser) را در آموزش زیر شرح دادیم :
لیزر تیغه ای (Thin-Disk Laser) :
Thin-Disk Laser یک نوع خاص از لیزرهای حالت جامد است که در آن محیط فعال به شکل یک دیسک نازک (با ضخامت معمولا ۱۰۰-۲۰۰ میکرون و قطر چند میلی متر تا چند سانتی متر) طراحی می شود. این دیسک از یک طرف به یک هیت سینک (خنک کننده) فلزی متصل است. ایده اصلی این طراحی، مدیریت بهتر گرمای تولیدی در فرایند لیزر است. با کاهش ضخامت، گرادیان دما در جهت محوری (ضخامت) ایجاد می شود و حرارت به طور مؤثر به خنک کننده منتقل می شود.
در لیزر تیغه ای، پرتو پمپ (معمولا از دیودهای لیزری) چندین بار از دیسک عبور می کند تا جذب کافی حاصل شود (چون ضخامت کم است). این کار با استفاده از آینه های بازتابنده انجام می شود. ماده لیزری معمولا Yb:YAG است، اما می تواند مواد دیگر مانند Nd:YAG یا Tm:YAG نیز باشد. این طراحی باعث می شود که اعوجاج جبهه موج ناشی از گرمای ناهمسانگرد به حداقل برسد و کیفیت پرتو در توان های بسیار بالا حفظ شود.
لیزرهای تیغه ای قادر به تولید توان خروجی تا چند کیلووات در مد پیوسته با کیفیت پرتو نزدیک به حد پراش (کیفیت عالی) هستند. در مد پالسی نیز می توانند پالس هایی با انرژی بالا و نرخ تکرار بالا تولید کنند. کاربردهای آنها شامل صنعت (برش و جوشکاری فلزات با ضخامت بالا)، تحقیقات علمی (پمپاژ لیزرهای فوق کوتاه و پارامتری)، و نظامی (سیستم های دفاعی و تسلیحات لیزری) می شود.
از مزایای اصلی لیزر تیغه ای می توان به مقیاس پذیری توان (افزایش توان با افزایش قطر دیسک بدون افت کیفیت پرتو)، بازده بالا (به دلیل جذب چندباره پمپ)، و مدیریت حرارتی عالی اشاره کرد. این فناوری توسط گروهی در آلمان به رهبری آدولف گیزن توسعه یافت و اکنون در شرکت هایی مانند Trumpf و DILAS تجاری شده است. چالش های اصلی شامل ساخت دیسک های نازک با کیفیت نوری بالا و طراحی حفره های چندعبوره پیچیده است. با این حال، لیزرهای تیغه ای یکی از موفق ترین فناوری ها برای تولید پرتوهای با توان بالا و کیفیت خوب محسوب می شوند.
