Esto no tiene nada que ver con la coherencia o la física fundamental distinción entre "normal" y de luz láser.
Es simplemente una cuestión de encontrar una fuente que es lo suficientemente intensa como para inducir una multa de vanguardia. Es decir, la fuente debe ser potente y uno debe ser capaz de concentrarse en un punto muy pequeño. Corte sucede cuando no es muy intenso calentamiento local en un área muy pequeña de la muestra.
El mecanismo de la emisión estimulada permite la generación de enormes cantidades de luz, todos en exactamente el mismo impulso del estado. Lo que esto significa es que la salida es de alta potencia y muy cerca de una onda plana, con una baja de la aberración de frente de onda. Una onda puede estar enfocada a cerca de difracción limitada irregular. Por lo tanto la emisión estimulada permite tanto a los requisitos fundamentales de la potencia y el bajo de la aberración de frente de onda, lo que equivale en este caso a la alta capacidad de concentración.
En $10{\rm \mu m}$ de la longitud de onda, que de una ${\rm CO}_2$ industrial de mecanizado láser, lo que implica un tamaño de spot de alrededor de $20{\rm \mu m}$ enfocado a través de una $0.3NA$ sistema óptico. Con miles de vatios continuamente de la salida, esto equivale a una intensidad de teravatios por metro cuadrado en la "vanguardia".
En contraste, el Sol no una colimación de origen - que es una extensión de uno. Lo mejor que puede hacer es centrarse en una pequeña imagen del Sol. Vamos a hacer nuestro cálculo del 0,3 NA lente de un metro de ancho. La distancia a la muestra es alrededor de 3 metros. La imagen del Sol es, a continuación, $\frac{3}{1.5\times10^{11}} \times 5\times 10^8$ metros de lado, o alrededor de un centímetro de diámetro. A través de nuestro medidor de la lente, podemos obtener acerca de $600{\rm W}$. Así que tenemos sobre el mismo poder que en nuestro láser ejemplo (un poco menos) a través de un área que es $\left(\frac{0.01}{2\times 10^{-5}}\right)^2 =2.5\times 10^5$ veces más grande. Nuestro intensidad es, pues, cinco o seis órdenes de magnitud menor que en el láser ejemplo.
Existe una capacidad limitada para mejorar esta situación, con un mayor lente, el cristalino se hace más ancha, es necesario establecer de nuevo más lejos de la meta, con el resultado de que el área de la imagen del Sol crece a la misma tasa que el área de la lente, y por lo tanto la potencia de entrada. La intensidad se mantiene casi la misma.
LEDs
El OP se pregunta también acerca de los Led. A pesar de los modernos LEDs de salida se puede poderes increíbles, que, como el Sol, son también una ampliación de la fuente, que comprende un área significativa de muy divergentes fuentes puntuales, por lo que la salida de luz tiene una alta étendue y no puede ser concentrado en un aprieto. Esta mayor potencia de los LEDs needfully tiene una gran área de chips semiconductores de dónde la emisión viene. En una cavidad láser, también es cierto que los primeros parecen las emisiones también son muy divergentes, y el primer paso por el medio de ganancia que produce una amplificación de frente de onda esférico. Sin embargo, el diseño de la cavidad resonante, significa que sólo un pequeño, el eje de la sección de la onda esférica rebota en la cavidad, la mayor parte se pierde. En el segundo paso, tenemos una amplificado, de menor curvatura del frente de onda; la mayor parte de esta se pierde en el otro extremo de la cavidad. Durante los primeros pases, por lo tanto, el proceso es bastante ineficiente, sino que en cada rebote el frente de onda se pone más plano y plano como sólo los componentes de la luz dirigida con precisión a lo largo de los ejes de la cavidad puede permanecer en la cavidad y la eficiencia de recirculación rápidamente en aumento. A través de este mecanismo de resonancia, por lo tanto, la emisión estimulada proceso está restringido sólo a la mayoría en el eje de los componentes de la luz. Por lo tanto, la combinación de los mecanismos de la resonancia y de la emisión estimulada de coordinar toda la onda, de modo que en última instancia es una onda plana, la propagación de ida y vuelta en una cavidad, repartidas en una relativamente amplia de la sección transversal, para que el calor de la carga de las pérdidas que no son dañinas para la cavidad. Esta cerca de cero étendue, bajo la aberración de campo es fácilmente enfocado a una de difracción limitada irregular.
Horno Solar
Usuario Martin Beckett da el ejemplo de la Odeillo horno solar:
Sin embargo, puede utilizar un montón de lentes o espejos)
Esto está en consonancia con mi solar de la lente ejemplo de arriba. Un horno solar es ideal para el horno de aplicaciones, tales como la producción de energía o de fundición. Pero la luz enfocada carece de la intensidad necesaria para el corte. La intensidad en este ejemplo es de aproximadamente el mismo para nuestro medidor de espejo. El horno se centra varios megavatios a través de un 40 cm de diámetro de foco, y un par de megavatios a través de un 40 cm de enfoque es sobre la misma intensidad que un kilovatio a través de un 1cm de ancho de enfoque, que es lo que teníamos para nuestro solar lente de ejemplo.
