Pourquoi les lasers sont-ils utilisés pour des applications de lumière concentrée au lieu de sources de lumière incohérentes?

Certaines applications laser consistent simplement à concentrer la lumière dans un petit point. Deux exemples d'application sont le soudage et le découpage au laser. Dans ces cas, un laser au CO ₂ est souvent utilisé qui nécessite une alimentation électrique régulée, un système de refroidissement par eau et une alimentation en CO ₂ gaz .

Pourquoi ces applications utilisent-elles un laser au lieu d'une source de lumière plus simple (c'est-à-dire incohérente) telle qu'une lampe à arc alimentée en courant alternatif?

optics lasers

— user3368561
source

Qu'entendez-vous exactement par "une source lumineuse plus simple"?

— Paul

le wiki sur les lasers discute des avantages d'une source de lumière spatialement cohérente comme moyen de produire des taches de lumière hautement concentrées. Peut-être pourriez-vous développer ou clarifier votre question dans le contexte de cette information.

— Dan

@Paul imagine une application de chauffage industriel. Une alternative est d'utiliser un laser à gaz, avec son alimentation régulée, un système de refroidissement à eau, une pompe à vide, une alimentation en gaz, etc. Une autre alternative est d'utiliser une simple lampe à arc AC alimentée par un simple transformateur et refroidie par air.

— user3368561

@ user3368561, veuillez inclure les alternatives dans la section commentaire de la question. Cela améliorera la question et améliorera les chances de recevoir une bonne réponse. Supprimez également le commentaire. merci

— Mahendra Gunawardena

Réponses:

Il existe de nombreuses raisons pour lesquelles la lumière hautement monochromatique, telle que celle émise par un laser, est utile pour fournir une grande quantité d'énergie à un petit point.

$~1\ \mu\text{m}$

Un deuxième problème avec les sources de lumière incohérentes est qu'elles émettent généralement de la lumière dans toutes les directions. Ainsi, même si vous pouvez générer une quantité équivalente de puissance optique, il est beaucoup plus difficile de rassembler le tout dans une source collimatée qui est nécessaire avant de se concentrer sur un point.

$10.6\ \mu\text{m}$

— Chris Mueller
source

Ceci n'est qu'un ajout à la réponse de Chris Mueller.

Quand vous pensez aux lasers, vous pensez toujours à une ouverture avec beaucoup de miroirs, lentilles et optiques en général. Disons que vous parvenez à créer un faisceau focalisé (large spectre) en un point, maintenant vous voulez l'amener au point d'application. Avec un large spectre, cela ne fonctionnera pas bien, car le faisceau perdra sa focalisation pour les différentes longueurs d'onde. en passant par l'optique.

Pour vous donner une image des phénomènes optiques, regardez cette célèbre couverture d'album . Vous remarquerez que la lumière sortante est étalée (le long du spectre) et perd le focus.

Vous pouvez le recentrer, mais ce n'est pas pratique. Pour d'autres considérations, reportez-vous à la réponse de Chris Mueller.

— WalyKu
source