Tổng quan về các loại tia laser phổ biến hiện nay và những ứng dụng đáng kinh ngạc

Với sự phát triển của công nghệ, tia laser ngày càng được ứng dụng phổ biến trong các lĩnh vực. Nhưng thực tế thì không phải loại tia nào cũng giống nhau và giữa chúng còn có sự khác biệt về chức năng, vai trò. Do đó, nếu bạn muốn hiểu rõ các loại tia laser và cách mà chúng được ứng dụng thì hãy cùng FPT Shop theo dõi bài viết này nhé.

Tia laser là gì?

Theo các chuyên gia, tia laser là một dạng ánh sáng nhân tạo có năng lượng rất mạnh và khả năng truyền đi theo một hướng cố định. Loại tia này được tạo ra nhờ thiết bị đặc biệt giúp khuếch đại ánh sáng bằng cách sử dụng nguyên lý phát xạ kích thích. Trong đó, tên "laser" là từ viết tắt của cụm từ tiếng Anh: "light amplification by stimulated emission of radiation", nghĩa là khuếch đại ánh sáng bằng phát xạ kích thích.

Các loại tia laser phổ biến hiện nay

Tùy theo bước sóng, công suất và ứng dụng mà tia laser sẽ được chia thành nhiều loại khác nhau. Trong đó, các loại tia laser phổ biến và được ứng dụng nhiều nhất hiện nay chính là 5 cái tên bên dưới:

Laser khí

Laser khí là loại laser hoạt động dựa trên việc truyền dòng điện qua một loại khí cụ thể để tạo ra tia sáng. Quá trình này dựa vào hiện tượng vật lý gọi là “đảo ngược mật độ hạt” để phát ra ánh sáng laser có bước sóng ổn định và độ chính xác cao. Trong đó, một số loại laser khí phổ biến có thể kể đến như: laser CO₂, laser heli-neon, laser argon, krypton và excimer.

• Laser khí hiện đang có mặt trong rất nhiều lĩnh vực khác nhau với vai trò vô cùng quan trọng, cụ thể:
• Trong công nghiệp, laser khí được dùng để cắt, khắc hoặc hàn kim loại với độ chính xác cực cao.
• Trong y học, laser khí sẽ hỗ trợ hiệu quả cho các ca phẫu thuật bằng laser nhờ khả năng điều chỉnh năng lượng và bước sóng phù hợp với từng loại mô.
• Với bước sóng trong vùng hồng ngoại, laser khí còn cực kỳ hiệu quả trong việc cắt và khắc các vật liệu như gỗ, nhựa, da hoặc kim loại mỏng.
• Ngoài ra, laser khí còn góp mặt trong đo đạc môi trường, phân tích quang phổ, tạo ảnh ba chiều và cả việc quét mã vạch trong thương mại.

Xem thêm: Laser AF: Công nghệ giúp camera smartphone bắt nét nhanh hơn

Laser rắn

Laser trạng thái rắn là loại laser sử dụng vật liệu rắn (thường là tinh thể hoặc thủy tinh) đã được pha trộn với một lượng nhỏ nguyên tố đất hiếm để tạo ra ánh sáng laser. Những nguyên tố như neodymium, crom, erbi hay ytterbi chính là thành phần giúp tạo ra chùm tia có cường độ cao, ổn định và dễ kiểm soát.

Nhờ cấu trúc vật liệu bền vững và khả năng phát tia liên tục hoặc theo xung cực ngắn, loại laser này được ứng dụng trong nhiều lĩnh vực như:

• Trong công nghiệp, laser Nd:YAG được sử dụng để cắt, khoan và hàn vật liệu với độ chính xác cao.
• Trong lĩnh vực y tế, tia laser này có thể được dùng để xóa xăm, triệt lông, cắt bỏ mô bất thường hoặc phá vỡ sỏi thận.
• Ngoài ra, công nghệ LIDAR còn được sử dụng để đo khoảng cách và bản đồ hóa địa hình.

Laser lỏng

Một trong các loại tia laser phổ biến hiện nay đó chính là loại laser lỏng (laser nhuộm). Đây là loại laser sử dụng dung dịch thuốc nhuộm hữu cơ để tạo ra ánh sáng laser. Nhờ vào môi trường hoạt động dạng lỏng mà loại laser này cũng được đánh giá linh hoạt hơn so với các dạng laser truyền thống.

Ngoài ra, một đặc điểm nổi bật của laser lỏng còn nằm ở khả năng điều chỉnh bước sóng trong dải rất rộng, đây là điều mà ít loại laser khác có thể làm được. Nhờ vậy, chúng đặc biệt hữu ích để ứng dụng trong môi trường đòi hỏi mức độ chính xác cao về tần số ánh sáng. Hiện nay, dòng laser lỏng hiện đang được ứng dụng trong nhiều lĩnh vực khác nhau, bao gồm:

• Trong lĩnh vực y học, laser nhuộm được dùng để điều trị các tổn thương da như vết bớt, giãn mao mạch hay một số tình trạng sắc tố da khó can thiệp bằng phương pháp truyền thống.
• Trong khoa học, chúng hỗ trợ đắc lực cho phân tích quang phổ và nghiên cứu cấu trúc nguyên tử nhờ khả năng phát ra tia có bước sóng cực kỳ chính xác.

Laser bán dẫn (laser diode)

Laser bán dẫn là một trong các loại tia laser nổi bật với kích cỡ nhỏ gọn, chi phí thấp và khả năng tích hợp cao trong thiết bị điện tử. Chúng hoạt động dựa trên nguyên lý phát sáng khi dòng điện chạy qua một mối nối đặc biệt gọi là PN. Khi các electron và lỗ trống gặp nhau tại vùng này, chúng giải phóng năng lượng dưới dạng photon và tạo ra ánh sáng. Nếu thiết kế đúng cách thì quá trình này sẽ còn khuếch đại ánh sáng để tạo ra chùm tia laser ổn định.

Với kích thước nhỏ gọn, laser diode có thể dễ dàng tích hợp vào các thiết bị cầm tay. Trong đó, nổi bật cần phải kể đến một số thiết bị phổ biến như: đĩa CD, con trỏ laser, máy in, máy quét mã vạch,....

Laser sợi quang

Laser sợi quang là một dạng đặc biệt của laser thể rắn. Trong đó, sợi quang thường làm từ thủy tinh silica pha tạp với các nguyên tố đất hiếm đóng vai trò là môi trường khuếch đại ánh sáng. Điểm nổi bật của loại laser này nằm ở khả năng dẫn sáng tuyệt vời, có độ hội tụ cao, mảnh và thẳng để tăng độ chính xác trong quá trình sử dụng.

Không chỉ có thiết kế nhỏ gọn, laser sợi quang còn nổi bật nhờ hiệu suất chuyển đổi điện năng cao, yêu cầu bảo trì thấp và vận hành tiết kiệm. Nhờ vào những ưu điểm đó, nó được ứng dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực như gia công vật liệu (cắt, khắc, hàn, làm sạch bề mặt), y học và thậm chí cả công nghệ quân sự. Một số loại phổ biến có thể kể đến là laser sợi quang pha tạp ytterbi hoặc erbi.

Tạm kết

Vừa rồi là các loại tia laser phổ biến mà FPT Shop muốn chia sẻ đến các bạn. Ngoài nắm vững khái niệm và đặc điểm riêng của từng loại, hy vọng các bạn còn biết ứng dụng của tia laser trong từng lĩnh vực.

Để khám phá thêm nhiều thông tin hữu ích khác, các bạn cũng đừng quên truy cập website FPT Shop và chọn cho mình một chiếc máy tính nhé. Với mẫu mã đa dạng đến từ các thương hiệu khác nhau, hy vọng các bạn sẽ chọn được một sản phẩm phù hợp với nhu cầu của mình. Tham khảo các dòng Apple (MacBook) tại đây:

• Máy tính MacBook

Xem thêm:

• Cảm biến Laser PM là gì? Nguyên lý hoạt động và gợi ý 5 sản phẩm tốt hiện nay
• Tìm hiểu về khái niệm máy đo khoảng cách laser và các ứng dụng phổ biến của nó