Ang prinsipyo ng mga laser ay batay sa pinasigla na paglabas, isang konsepto na unang iminungkahi ni Einstein noong unang bahagi ng ika -20 siglo. Ang pangunahing proseso ay ang mga sumusunod:
- Electron Transition: Ang mga atomo o molekula sa gumaganang daluyan ay nakakakuha ng enerhiya sa ilalim ng impluwensya ng isang mapagkukunan ng bomba (tulad ng elektrikal na enerhiya, light energy, atbp.), Ang paglilipat mula sa isang mababang antas ng enerhiya hanggang sa isang mataas na antas ng enerhiya, na pumapasok sa isang nasasabik na estado. Dahil ang mataas na antas ng enerhiya ay hindi matatag, ang mga atomo o molekula ay kusang paglipat pabalik sa mababang antas ng enerhiya, na naglalabas ng mga photon sa proseso.
- Resonant Cavity Reflection: Ang mga photon na ito ay sumasalamin pabalik-balik sa loob ng resonant na lukab, nakikipag-ugnay sa iba pang mga nasasabik na estado ng mga atomo o molekula sa gumaganang daluyan, na nag-uudyok ng mas pinasigla na paglabas. Nagdudulot ito ng bilang ng mga photon na tumaas nang bigla, na nagreresulta sa high-intensity, mataas na monochromatic, at sobrang direksyon ng laser light.
Pangunahin ang laser na binubuo ng tatlong bahagi: ang gumaganang daluyan, ang mapagkukunan ng bomba, at ang resonant na lukab.
- Working Medium: Ito ang pundasyon ng henerasyon ng laser. Ito ay binubuo ng isang aktibong daluyan na nagbibigay -daan sa pag -iikot ng populasyon, tulad ng ruby, neodymium glass, o carbon dioxide gas.
- Pinagmulan ng Pump: Nagbibigay ng enerhiya sa gumaganang daluyan, nakakaakit ng stimulated na paglabas. Kasama sa mga karaniwang pamamaraan ang elektrikal na paggulo at optical excitation.
- Resonant Cavity: Binubuo ng kabuuang panloob na salamin ng pagmuni -muni at bahagyang panloob na salamin sa pagmuni -muni, nagbibigay ito ng puna at isang oscillating na kapaligiran para sa mga photon, na nagpapahintulot sa kanila na maglakbay pabalik -balik ng maraming beses sa loob ng lukab, pagpapahusay ng stimulated na epekto ng paglabas at sa huli ay bumubuo ng output ng laser.
Ang pangunahing pagkakaiba sa pagitan ng single-mode at multi-mode laser ay namamalagi sa bilang ng mga mode sa output beam.
- Single-mode laser: Sinusuportahan lamang ang isang mode ng light propagation. Mayroon itong mataas na kalidad ng beam, mahusay na direksyon at pagkakaugnay, isang karaniwang pabilog na lugar ng beam, at isang maliit na anggulo ng pagkakaiba -iba. Ito ay angkop para sa mga aplikasyon ng high-precision tulad ng laser interferometer at fiber optic na komunikasyon.
- Multi-mode laser: Sinusuportahan ang maraming mga mode ng light propagation. Mayroon itong isang malaking anggulo ng pagkakaiba -iba ng beam ng output, kumplikadong hugis ng beam at pamamahagi ng intensity, at isang mas maiikling haba ng pagkakaugnay, ngunit mataas na lakas ng output. Ito ay angkop para sa hindi gaanong hinihingi na mga aplikasyon tulad ng pagproseso ng mga materyales at pag -iilaw ng laser.
Ang mga laser ay tinatawag na Gaussian beam dahil ang kanilang pamamahagi ng intensity sa kanilang cross-section na humigit-kumulang na umaayon sa isang Gaussian function, nangangahulugang ang intensity ay mataas sa gitna at unti-unting bumababa patungo sa mga gilid, na nagpapakita ng isang curve na hugis ng kampanilya.
Ang katangian ng pamamahagi na ito ay nagmumula sa pagiging reproducibility ng laser sa panahon ng pagbuo nito sa loob ng resonant na lukab; Kahit na pagkatapos ng pagkakaiba -iba at pagpapalaganap, ang pamamahagi ng intensity nito ay nagpapanatili ng isang form na Gaussian. Ang mga beam ng Gaussian ay nagtataglay ng mahusay na pagtuon sa pagganap at monochromaticity, epektibong pagbabawas ng kumpetisyon sa mode at pagpapabuti ng kalidad ng beam, na ginagawa itong malawak na ginagamit sa disenyo ng optical system, pagproseso ng laser, at iba pang mga larangan.
Ang mga laser sa pag -uuri ng laser ay maaaring maiuri sa maraming paraan, ang isa ay sa pamamagitan ng gumaganang daluyan:
-Mga Solid-State Laser: Gumagamit ang mga solidong materyales bilang gumaganang daluyan, tulad ng neodymium-doped aluminyo garnet (ND: YAG) lasers. Ang mga laser na ito ay karaniwang may mataas na output ng kuryente at mahusay na katatagan, at malawakang ginagamit sa pagproseso ng industriya, gamot, at pananaliksik sa agham.
-Mga Laser ng Gas: Gumagamit ang mga gas na ito bilang gumaganang daluyan, tulad ng mga helium-neon laser (HE-NE) at carbon dioxide lasers (CO2). Ang mga gas laser ay may malawak na aplikasyon sa nakikita at infrared spectral na mga rehiyon.
- Mga Liquid Laser: Kilala rin bilang Dye Lasers, ang mga ito ay gumagamit ng mga solusyon sa organikong pangulay bilang gumaganang daluyan. Ang kanilang haba ng haba ng haba ay nagbibigay sa kanila ng natatanging pakinabang sa pang -agham na pananaliksik at biomedicine.
- Semiconductor Lasers: Ang mga ito ay gumagamit ng mga materyales na semiconductor bilang gumaganang daluyan, tulad ng mga laser diode. Nag -aalok ang mga laser na ito ng mga pakinabang sa miniaturization at pagsasama, at malawakang ginagamit sa optical na komunikasyon, pag -print ng laser, at iba pang mga patlang.
-Mga Laser ng Libreng-Electron: Gumagamit ito ng mga high-speed free electron beam bilang gumaganang daluyan. Nag-aalok sila ng isang malawak na hanay ng lakas ng output at mga haba ng haba, na ginagawang angkop para sa high-energy physics at X-ray spectroscopy.
Copyright @ 2020 Shenzhen Box Optronics Technology Co, Ltd. - China Fiber Optic Modules, Fiber Coupled Lasers Tagagawa, Laser Components Supplier All Rights Reserved.
