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Architettura

La sorgente laser è composta da un risonatore al cui interno gli elettroni del mezzo attivo (es: cristalli di NdYag, fibre di Ytterbio o miscele di CO2) vengono eccitati attraverso l’energia fornita dalla pompa, es. lampade, diodi laser, scariche elettriche o radiofrequenze.

Lo stato di eccitazione è una condizione instabile e, conseguentemente, dopo un tempo predefinito l’elettrone torna allo stato stabile; questo decadimento porta all’emissione di un fotone che innesca, a cascata, l’emissione di fotoni da parte di tutti gli elettroni eccitati del mezzo attivo. Tutti questi fotoni saranno copie del primo dando luogo ad un fascio monocromatico, coerente, unidirezionale e collimato… in poche parole un laser.

Per far si che le energie prodotte siano sufficientemente elevate, i fotoni vengono fatti rimbalzare tra due specchi in modo che al loro passaggio inducano l’emissione di un numero sempre maggiore di fotoni. Per permettere la fuoriuscita, e quindi l’utilizzabilità, del fascio laser lo specchio anteriore del risonatore è solo parzialmente riflettente.

Le modalità operative del laser sono riconducibili a due macro-famiglie, il funzionamento in continuo (detto Continuos Wave) e il funzionamento discontinuo a impulsi. La modalità a impulsi può essere ottenuta o attraverso la modulazione (accensione-spegnimento) della sorgente o, in alternativa, attraverso il Q-switching che permette di ottenere energie di picco elevatissime.
Per convertire una reazione fisica in una tecnologia produttiva non serve altro che movimentare il fascio e trasformarlo quindi in un utensile luminoso.

Dato che si parla di utensili luminosi, i portautensili utilizzati sono gli specchi.
Specchi montati su azionamenti lineari, come nei sistemi a portale da taglio, o angolari, come nei sistemi galvanometrici di marcatura, oppure in manipoli manuali sono le soluzioni più diffuse.

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