Ang laser ay isang aparato na maaaring maglabas ng laser. Ayon sa working medium, ang mga laser ay maaaring nahahati sa apat na kategorya: mga gas laser, solid laser, semiconductor lasers at dye lasers. Kamakailan lamang, ang mga libreng electron laser ay binuo. Ang mga high-power na laser ay kadalasang pini-pulso. Output.
Ang prinsipyo ng pagpapatakbo ng laser: Maliban sa mga libreng electron laser, ang mga pangunahing prinsipyo ng pagtatrabaho ng iba't ibang mga laser ay pareho. Ang kailangang-kailangan na mga kondisyon para sa pagbuo ng laser ay pagbabaligtad ng populasyon at makakuha ng mas malaki kaysa sa pagkawala, kaya ang mga kailangang-kailangan na bahagi sa device ay ang source ng excitation (o pumping) at working medium na may metastable na antas ng enerhiya. Ang pagganyak ay nangangahulugan na ang gumaganang daluyan ay nasasabik sa isang nasasabik na estado pagkatapos sumipsip ng panlabas na enerhiya, na lumilikha ng mga kondisyon para sa pagsasakatuparan at pagpapanatili ng pagbaligtad ng populasyon. Ang mga paraan ng paggulo ay kinabibilangan ng optical excitation, electrical excitation, chemical excitation at nuclear energy excitation. Ang metatable na antas ng enerhiya ng working medium ay ginagawang nangingibabaw ang stimulated radiation, at sa gayon ay napagtatanto ang optical amplification. Kasama sa mga karaniwang bahagi sa mga laser ang resonant na lukab, ngunit ang resonant na lukab (tingnan ang optical resonant na lukab) ay hindi isang kailangang-kailangan na bahagi. Ang resonant cavity ay maaaring gumawa ng mga photon sa cavity na magkaroon ng parehong dalas, phase at direksyon ng pagtakbo, upang ang laser ay may Magandang direksyon at pagkakaugnay-ugnay. Bukod dito, maaari nitong paikliin ang haba ng gumaganang materyal, at maaari ring ayusin ang mode ng nabuong laser sa pamamagitan ng pagbabago ng haba ng resonant na lukab (ibig sabihin, pagpili ng mode), kaya sa pangkalahatan ang mga laser ay may mga resonant na lukab.
Ang laser ay karaniwang binubuo ng tatlong bahagi: 1. Gumaganang substance: Sa core ng laser, tanging ang substance na makakamit ang energy level transition ang maaaring gamitin bilang working substance ng laser. 2. Naghihikayat sa enerhiya: ang tungkulin nito ay magbigay ng enerhiya sa gumaganang bagay, at upang pukawin ang mga atomo mula sa mababang antas ng enerhiya hanggang sa mataas na antas ng enerhiya ng panlabas na enerhiya. Karaniwang maaaring mayroong liwanag na enerhiya, thermal energy, electric energy, chemical energy, atbp. 3. Optical resonant cavity: Ang unang pag-andar ay upang patuloy na magpatuloy ang stimulated radiation ng gumaganang substance; ang pangalawa ay ang patuloy na pabilisin ang mga photon; ang pangatlo ay upang limitahan ang direksyon ng laser output. Ang pinakasimpleng optical resonant na lukab ay binubuo ng dalawang parallel na salamin na inilagay sa magkabilang dulo ng isang helium-neon laser. Kapag ang ilang neon atoms ay lumipat sa pagitan ng dalawang antas ng enerhiya na nakamit ang pagbaligtad ng populasyon, at nag-radiate ng mga photon na kahanay sa direksyon ng laser, ang mga photon na ito ay makikita pabalik-balik sa pagitan ng dalawang salamin, kaya patuloy na nagdudulot ng stimulated radiation. Ang napakalakas na ilaw ng laser ay ginawa nang napakabilis.
Ang kalidad ng liwanag na ibinubuga ng laser ay dalisay at ang spectrum ay matatag, na maaaring magamit sa maraming paraan: Ruby laser: Ang orihinal na laser ay ang ruby ay nasasabik sa pamamagitan ng isang maliwanag na kumikislap na bombilya, at ang laser na ginawa ay isang "pulse laser" sa halip na isang tuluy-tuloy at matatag na sinag. Ang kalidad ng bilis ng liwanag na ginawa ng laser na ito ay pangunahing naiiba sa laser na ginawa ng laser diode na ginagamit natin ngayon. Ang matinding paglabas ng liwanag na ito na tumatagal lamang ng ilang nanosecond ay napaka-angkop para sa pagkuha ng mga madaling gumagalaw na bagay, tulad ng mga holographic na larawan ng mga tao. Ang unang larawan ng laser ay isinilang noong 1967. Ang mga ruby laser ay nangangailangan ng mga mamahaling rubi at maaari lamang gumawa ng mga maikling pulso ng liwanag.
He-Ne laser: Noong 1960, ang mga siyentipiko na sina Ali Javan, William R. Brennet Jr. at Donald Herriot ay nagdisenyo ng He-Ne laser. Ito ang unang gas laser. Ang ganitong uri ng laser ay karaniwang ginagamit ng mga holographic photographer. Dalawang pakinabang: 1. Gumawa ng tuluy-tuloy na laser output; 2. Hindi kailangan ng flash bulb para sa light excitation, ngunit gumamit ng electric excitation gas.
Laser diode: Ang laser diode ay isa sa mga pinakakaraniwang ginagamit na laser. Ang kababalaghan ng kusang recombination ng mga electron at butas sa magkabilang panig ng PN junction ng diode upang maglabas ng liwanag ay tinatawag na spontaneous emission. Kapag ang photon na nabuo sa pamamagitan ng spontaneous radiation ay dumaan sa semiconductor, sa sandaling ito ay dumaan sa paligid ng emitted electron-hole pair, maaari nitong pukawin ang dalawa na muling pagsamahin at makagawa ng mga bagong photon. Ang photon na ito ay nag-uudyok sa mga nasasabik na carrier na muling pagsamahin at naglalabas ng mga bagong photon. Ang kababalaghan ay tinatawag na stimulated emission.
Kung ang injected na kasalukuyang ay sapat na malaki, ang pamamahagi ng carrier sa tapat ng estado ng thermal equilibrium ay mabubuo, iyon ay, ang pagbaligtad ng populasyon. Kapag ang mga carrier sa aktibong layer ay nasa isang malaking bilang ng mga inversion, ang isang maliit na halaga ng spontaneous radiation ay gumagawa ng induced radiation dahil sa reciprocating reflection ng dalawang dulo ng resonant cavity, na nagreresulta sa frequency-selective resonant positive feedback, o pagkakaroon ng isang tiyak na dalas. Kapag ang nakuha ay mas malaki kaysa sa pagkawala ng pagsipsip, ang isang magkakaugnay na liwanag na may magandang spectral lines-laser light ay maaaring ilabas mula sa PN junction. Ang pag-imbento ng laser diode ay nagbibigay-daan sa mga aplikasyon ng laser na mabilis na maisikat. Ang iba't ibang uri ng pag-scan ng impormasyon, mga komunikasyon sa optical fiber, laser ranging, lidar, laser disc, laser pointer, mga koleksyon ng supermarket, atbp., ay patuloy na ginagawa at pinapasikat.
We use cookies to offer you a better browsing experience, analyze site traffic and personalize content. By using this site, you agree to our use of cookies.
Privacy Policy
