Лазердин негизги иштөө принциби

激光器原理

Лазердин (нурлануунун натыйжалуулугун стимулдаштыруу менен жарыктын) негизги ишинин негизги принциби (жарыктын амплизациясы) жарыктын стимулдашкан эмиссиясынын кубулушуна негизделет. Бир катар так дизайндар жана курулуштар аркылуу лазерлер жогорку ырааттуулуктар, монохроматика жана жарыктык менен нурларды жаратат. Лазерлер заманбап технологиялар, анын ичинде байланыш, медицина, өндүрүш, өндүрүш, өлчөө жана илимий изилдөө сыяктуу тармактарда кеңири колдонулат. Алардын натыйжалуулугу жана так көзөмөлдөө өзгөчөлүктөрү аларды көптөгөн технологиялардын негизги компонентин түзөт. Төмөндө лазерлердин иштөө принциптеринин деталдуу түшүндүрмөсү жана ар кандай лазерлердин ар кандай түрлөрүнүн механизмдерин түшүндүрүп берүү.

1. Стимулдолгон эмиссия

Стимулдолгон эмиссияЭйнштейн сунуш кылган Лазердик Муундун артындагы фундаменталдык принцип - бул көрүнүш 1917-жылы. Бул көрүнүш жарыктан жана толкунданган мамлекеттин ортосундагы өз ара аракеттенүү аркылуу кандай ырааттуу өндүрүлөт деп сүрөттөйт. Окууга түрткү берген эмиссияны жакшыраак түшүнүү үчүн, өзүнөн-өзү эмиссиядан баштайлы:

Өзүнөн-өзү эмиссия: Атомдордо, молекулалар же башка микроскопиялык бөлүкчөлөрдө электрондор тышкы энергияны сиңириши мүмкүн (мисалы, электр же оптикалык энергия) жана толкунданган мамлекет деп аталган энергия деңгээлине өтүү мүмкүн. Бирок, толкунданган мамлекеттик электрондор туруксуз жана акыры, кыска мөөнөттөн кийин жер аянтчасы деп аталган энергия деңгээлине кайтып келет. Бул процесстин жүрүшүндө, электрондук фотон, бул өзүнөн-өзү эмиссиянын фотосун чыгарат. Мындай фотондор жыштык, фазалык жана багыт берүү жагынан туш келди, ошондуктан алардын ырааттуулугу жок.

Стимулдолгон эмиссияЭмиссиянын ачкычы - бул толкунданган мамлекеттик электрон фотонго өзүнүн өткөөл энергиясына дал келген фотонго кездешет, фотон жаңы фотонду бошотуп жатканда, электронду жерге кайтарып берет. Жаңы фотопо жыштык, фазалык жана жайылтуу багытына байланыштуу түпнуска үчүн окшош. Бул көрүнүш фотондордун санын жана энергиясын кыйла күчөтөт жана лазерлердин негизги механизми болуп саналат.

Оң жооп кайтаруу натыйжасы стимулдаштырылган эмиссиянын натыйжасыЛазерлердин долбоорунда стимулдалган эмиссиялык процесстин бир нече жолу кайталанып турат жана бул оң пикирдин таасири фотондордун санын эпиретип турат. Резонанттын көңдөйүнүн жардамы менен фотондордун ырааттуулугу сакталат жана жарык нурунун интенсивдүүлүгү тынымсыз жогорулаган.

2. Орточо алуу

TheОрточо алууфотондордун жана лазердик чыгаруунун амперификациясын аныктоочу негизги материал болуп саналат. Бул демилгелөө үчүн физикалык негиз, анын касиеттери лазердин жыштыгын, толкун узундугун жана чыгуучу кубаттуулугун аныктайт. Лазердин өтүнмөсүнө жана мүнөздөмөлөрүнүн түрү жана мүнөздөмөлөрү лазердин аткарылышына түздөн-түз таасир этет.

Акыйкат механизм: Ортоңку энергиядагы электрондор тышкы энергия булагы менен энергия деңгээлине толкунданып турушу керек. Бул процесс, адатта, тышкы энергия менен жабдуу тутумдары менен жетишилет. Жалпы кубаттуулук механизмдери төмөнкүлөрдү камтыйт:

Электрдик насостооЭлектронду колдонуу менен электрондорду тартуу менен электрондорду кызыктуу.

Оптикалык насостун: Жарык булагы менен кызыктуу (мисалы, флешман же башка лазер).

Энергия деңгээлинин тутуму: Электрондук энергиядагы электрондор, адатта, белгилүү бир энергетикалык деңгээлде бөлүштүрүлөт. Эң көп кездешетэки деңгээлдүү системаларжанаТөрт деңгээлдеги системалар. Жөнөкөй эки деңгээлдеги тутумда электрондор жер мамлекетинен толкунданган абалга өтүү жана стимулдаштырылган эмиссия аркылуу жерге кайтарып берүүнү өтүндү. Төрт деңгээлдеги тутумда электрондор ар кандай энергетикалык деңгээлдердин ортосунда көбүрөөк татаал өткөөлдөргө дуушар болушат, көбүнчө жогорку натыйжалуулукту жогорулатат.

Медиа түрлөрүнүн түрлөрү:

Газдын орто: Мисалы, гелий-неон (He-ne) лазерлер. Газга ээ болуу алардын туруктуу толкун узундугу жана туруктуу толкун узундугу менен белгилүү жана лабораторияларда стандарттык жарык булактары катары кеңири колдонулат.

Суюктук каражат: Мисалы, боёк лезерлери. Боёмдок молекулалар ар кандай толкун узундуктарын ар кандай толкун узундуктарында жакшы кубаттуулукта алышат.

Катуу каражат орношот: Мисалы, ND (NEODOYMIUM-DOPED YTTRIUM алюминий гранаты) Лаберлер. Бул лазерлер өтө натыйжалуу жана күчтүү жана өнөр жай кесүү, ширетүү жана медициналык колдонмолордо кеңири колдонулат.

Жарым өткөргүч орто киреше алуу: Мисалы, Галлий Арссииде (ГААс) материалдары лазердик диоддор сыяктуу байланыш жана оптэлеклектроникалык шаймандарда кеңири колдонулат.

3. Резонатор көңдөйү

TheРезонатуранын көңдөйүПикирлер жана амплитикалык колдонулган лазердеги түзүмдүк компонент болуп саналат. Анын негизги функциясы - көңдөйдүн ичинде аларды чагылдыруу жана күчөтүү, дем берүүчү фотондордун санын өркүндөтүү, демек, күчтүү жана лазер өндүрүшүн жаратат.

Резонатор көңдөйүнүн структурасы: Адатта, эки параллель күзгүдөн турат. Бири - бул деп аталган толук чагылдырылган күзгүарткы күзгү, экинчиси - бул жарым-жартылай чагылдырылган күзгүЧыгуу күзгү. Фотондор көңдөйдүн ичинде артка-кайра-чыгышат жана киреше алуу менен өз ара аракеттенүү аркылуу колдонулат.

Резонанс: Резонатордун көңдөйүнүн дизайны, көңдөйдүн ичине фотондордун тургузулган толкундары пайда болгонун камсыз кылуу үчүн белгилүү бир шарттарга жооп бериши керек. Бул көңдөйдүн узундугун талап кылат, лазер толкун узундугу үчүн. Ушул шарттарга жооп берген жеңил толкундар көңдөйдүн ичинде натыйжалуу күчөтүлүшү мүмкүн.

Чыгуу нуру: Жарым-жартылай чагылдырылган күзгү Лазердин чыгарылышынын устундарын түзүп, өркүндөтүлүүчү жарыктын жаркыраган жарыктын бир бөлүгүнүн бир бөлүгүнүн бир бөлүгүнүн бир бөлүгүнө жол ачат. Бул устун жогорку багыт, ырааттуу жана монохроматикага ээ.

Эгер сиз көбүрөөк билгиңиз келсе же лазерлерге кызыгып жатсаңыз, анда биз менен байланышыңыз:

Lumispot

Дареги: Курулуш 4 #, №99 Фуронг 3-жол, Сишань дист. Wuxi, 214000, Кытай

Тел: + 86-0510 87381808.

Мобилдик телефон: + 86-15072320922

Email: sales@lumispot.cn

Вебсайт: www.lumispot-tech.com

 


Пост убактысы: Сентябрь-18-2024