QU’EST-CE QU’UN LASER? ET COMMENT CELA FONCTIONNE?
SAVIEZ-VOUS QUE LE MOT LASER EST EN FAIT UN ACRONYME?
Le mot LASER signifie «Amplification de la lumière par l’émission stimulée du rayonnement». En termes simples, les particules de lumière (photons) excitées par le courant, libèrent de l’énergie sous forme de lumière. Cette lumière est dirigée dans un faisceau. De cette manière, le faisceau laser est formé.
Les lasers sont, parmi les inventions, les plus importantes de l’humanité et jouent un rôle fondamental dans notre vie quotidienne; ils sont utilisés dans presque tous les domaines que nous pouvons imaginer, y compris l’électronique, la médecine moderne, la défense et plus encore.
Dans l’industrie, les lasers sont utilisés tous les jours pour: la gravure, le marquage, le soudage, le découpage, le perçage, le nettoyage, la mesure, la détection et plus encore. Le laser est devenu l’un de nos outils de production les plus puissants!
COMMENT FONCTIONNE LE LASER
Tous les lasers sont composés de 3 partis:
- Source pompe externe
- Le moyen laser actif
- Le résonateur
La source pompe conduit l’énergie externe au laser.
Le moyen laser actif est situé à l’intérieur du laser. Selon la conception, le support laser peut être composé d’un mélange de gaz (laser CO2), d’un corps en cristal (laser YAG) ou de fibres de verre (laser fibre). Lorsque l’énergie est transférée au moyen laser par la pompe, elle est émise sous forme de rayonnement.
Le moyen laser actif est placé entre deux miroirs, le “résonateur”. Un de ces miroirs est unidirectionnel. La rayonnement du moyen laser actif est amplifiée par le résonateur. En même temps, seul une certaine rayonnement peut sortir du résonateur par le miroir unidirectionnel. Cette rayonnement directionnelle est la rayonnement laser.
Caractéristiques d’un rayon laser
La radiation laser possède 4 propriétés fondamentales:
MONOCHROMATICITÉ
La lumière naturelle comprend une gamme de longueurs d’onde allant de l’ultraviolet à l’infrarouge. Un laser, d’autre part, est un faisceau de lumière avec une longueur d’onde unique. Cette caractéristique est appelée monochromaticité. La monochromaticité a l’avantage de permettre une plus grande souplesse d’utilisation du dessin optique. Cela permet des projets précis qui transmettent le faisceau laser sur de longues distances et qui concentrent le laser en un point très étroit.
DIRECTIONNALITÉ ÉLEVÉE
La directionnalité est la propriété de maintenir la direction de la lumière tout en voyageant dans l’espace. Une directionnalité élevée indique que la direction est maintenue avec une grande précision et une faible expansion. La lumière naturelle est un ensemble de faisceaux de lumière qui se propagent dans toutes les directions, tandis que la lumière laser a une grande directionnalité, ce qui rend facile de concevoir des systèmes optiques qui empêchent la lumière de se répandre en fonction de la distance.
COHÉRENCE ÉLEVÉE
La cohérence décrit la mesure dans laquelle la lumière interfère avec elle-même. Si l’on considère la lumière comme une onde, on peut dire que plus la phase de lumière est uniforme, plus sa cohérence sera grande. Étant donné que la phase, la longueur d’onde et la direction de la lumière laser ne varient pas, il est possible de maintenir une onde forte et de transmettre les faisceaux laser sur une longue distance sans diffusion. Cela signifie que la lumière peut être concentrée sur un tout petit point avec une lentille.
HAUTE DENSITÉ D’ÉNERGIE
Étant donné que les lasers possèdent d’excellentes propriétés monochromatiques, directionnelles et constantes, ils peuvent être concentrés dans un très petit spot, permettant la création de lumière à haute densité d’énergie. En concentrant la lumière laser dans un faisceau très étroit, il est possible d’augmenter son intensité (densité de puissance) de manière à obtenir suffisamment d’énergie même pour couper le métal.
Grâce à ces propriétés, la lumière laser est utilisée dans les domaines les plus divers du traitement moderne des matériaux. L’intensité est maintenue pendant longtemps grâce à la consistance et peut être dirigée encore plus à l’aide de lentilles. Le rayon laser grave sur la surface du matériau, il est absorbé et réchauffe le matériau. Pour cette génération de chaleur, le matériau peut être retiré ou évaporer complètement. Cela permet de graver, marquer ou couper une large gamme de matériaux.