أنواع الليزر

تتنوع أنواع الليزر تبعاً لاختلاف المواد المشعة المستخدمة في عملية الانبعاث المستحث. تشمل هذه المواد جزيئات وذرات في غاز مخفف، بالإضافة إلى مكونات عضوية أخرى ومواد موصلة بدرجة معينة. إليكم أهم أنواع الليزر مع خصائص كل منها بشكل مفصل:

الليزر الغازي

• يعتبر الليزر الغازي من الأنواع التي تعتمد في توليدها على مواد غازية، حيث يتم خلق تيار كهربائي نتيجة الجهد الكهربائي المطبق على أحد الغازات لإنتاج الضوء.
  • تنتج عن ذلك عدة أنواع مختلفة من الليزر وفقاً للغاز المستخدم، كمثال: ليزر النيون، الهيليوم، ثاني أكسيد الكربون، الكريبتون، إضافة إلى ليزر الأكسيمر والأرجون.
• تتراوح الأطوال الموجية لأشعة الليزر الغازي ضمن نطاق الإشعاع تحت الأحمر، ومن أكثر الأنواع شهرة هو ليزر ثاني أكسيد الكربون، المستخدم في عمليات اللحام والقص والتعليم. بينما تستعمل الأنواع الأخرى في مسح الباركود، والجراحة، والتحليل الطيفي، ومعالجة المواد.

الليزر السائل

• يتوقف توليد الليزر السائل على مجموعة من الأصباغ العضوية في حالة سائلة، ويعرف هذا النوع باسم الليزر الصبغي. يتميز هذا النوع بالقدرة على إنتاج نطاقات واسعة من الأطوال الموجية، مما يسمح بضبطها أثناء التشغيل.
• يتجلى استخدام التحكم في الطول الموجي من خلال مثال فصل النظائر، إذ يتم ضبط الليزر الصبغي ليعمل عند تردد مغناطيسي ذري معين، مما يمكن من تأيين الذرات وفصلها داخل مجال كهربائي، مما يساهم في عملية فصل النظائر.

الليزر شبه الموصل

• هذا النوع يعرف أيضاً بالليزر الثنائي، ويتميز بوجود طبقة جوهرية مصنوعة من مواد تُمكّن من الانبعاث الذاتي عند تقاطع السالب والموجب، مما يجعله شبيهاً بالليزر الثنائي التقليدي.
• المختلف فيه أن ثنائيات هذا النوع تحتوي على طبقة حيوية، تؤدي إلى تضخيم الفوتونات الناتجة، مما يغير في التيار الكهربائي المستخدم خلال العملية ليصبح ضوء ليزر.
• تندرج معظم أنواع الليزر شبه الموصل تحت فئة الليزر الثنائي، وذلك بسبب عدم الاستعانة بهيئة الصمام الثنائي أثناء عمليات توليدها.

ليزر الألياف

• يعتبر ليزر الألياف جزءًا من تصنيف الليزر الصلب، حيث تستخدم الألياف البصرية كوسيط. على سبيل المثال، زجاج السيليكا المزود بعناصر نادرة يتعين أن يكون الوسيط المستخدم في هذا النوع من الليزر.
• ما يميز ليزر الألياف عن الأنواع الأخرى هو خصائص عملية توليد الشعاع، إذ يكون شعاعه أرفع وأكثر استقامة، مما يعزز دقته وكفاءته الكهربائية، كما يقلل من تكاليف تشغيله وصيانته. من أمثلته ليزر الإربيدوم وليزر الإيتربيوم.

الليزر الصلب

• يستخدم الليزر الصلب مواد صلبة مثل الزجاج أو البلورات الممزوجة بعناصر نادرة في عملية إنتاجه. يعد الوسيط المستخدم في هذا النوع مسؤولاً عن الكسب البصري، وعادة ما يكون العنصر المضاف هو الثوليوم أو الكروم أو الإربيوم أو النيوديميوم أو الإيتربيوم.
• أكثر أنواع الليزر الصلب شهرة هو ليزر الياقوت، الذي يعد الأول من نوعه على الإطلاق. كما يعتبر ليزر Nd: YAG من أبرز الطرازات في هذا المجال، وهو عبارة عن ليزر مصنوع من مادة الألمنيوم الممزوج بالإيتريوم، والمستخدم لمعالجة المواد.

لتفاصيل إضافية، يمكنكم الاطلاع على:

استخدامات الليزر

أصبحت تقنيات الليزر من الوسائل الإلكترونية المهمة والرائجة المستخدمة في شتى المجالات الحديثة، وتتضمن الاستخدامات الكبيرة التالي:

• صناعة الأقراص المدمجة والإلكترونيات.
• في شبكات الاتصالات.
• قياس المسافات بدقة، خاصة في الأبعاد للأجسام الفضائية.
• علاج أمراض العيون، مثل ثقوب الشبكية، وانسداد الوريد الشبكي، وأورام العيون، بالإضافة إلى استعمالات أخرى لعلاج الزرق واعتلال الشبكية.
• يستخدم في العمليات الجراحية، بما في ذلك جراحة القلب والمخ والأوعية الدموية.
• إزالة الشعر.